11/01/2016

Новый эластичный прозрачный композит можно использовать в производстве HAMR-накопителей

Группа ученых Университета ИТМО и Еврейского университета в Иерусалиме разработала технологию создания прозрачной и гибкой магнитной пленки, которая сможет найти применение в производстве гибких дисплеев, в качестве средства защиты от электромагнитного излучения и в других перспективных направлениях. Материал, получен при нормальном давлении и комнатной температуре, обладает выраженными магнитными свойствами и термопроводимостью, что, по убеждению ученых, позволит использовать его также и в производстве HAMR-накопителей. Результаты совместной работы специалистов были опубликованы в издании Journal of Materials Chemistry C.

Основу трехкомпонентого состава, из которого была получена пленка, составляет магнетит, к которому, в объеме 10 % добавлены серебряные нанонити и, в объеме 5 %, — сшивающий агент. Серебряные нанонити сообщают материалу электропроводящие свойства, наночастицы магнетита – магнитные, а оксид алюминия, используемый в качестве сшивающего агента, позволяет всей конструкции сохранять устойчивость. Процесс синтеза материала осуществляется при помощи золь-гель метода на основе спиртового раствора. Для предотвращения неравномерного скапливания частиц состава и выпадения осадка была предложена авторская технология, обеспечивающая сохранение равномерности заряда частиц по всему объему раствора.

Заведующий лабораторией «Растворной химии передовых материалов и технологий» ИТМО и, по совместительству, руководитель проекта Владимир Виноградов прокомментировал: «Ключевая задача, которую решала наша группа – синтез мультифункционального материала из магнитных наночастиц. Получить стабильную коллоидную систему из наночастиц магнетита при сохранении нейтральных значений pH чрезвычайно сложно, поскольку такие частицы, при нейтральном значении pH обладают свойством скапливаться или выпадать в осадок. Один из вариантов решения — стабилизировать смесь полимерами или сурфактантами, либо протонировать водородом, но это неизбежно приведет к тому, что среда будет очень кислой и растворит серебряные нанонити».

Технологически решение выглядит так: в процессе распыления раствора спирт испаряется, а серебряные нити, наночастицы магнетита и оксид алюминия объединяются в единой структуре. При этом крайне важен тот факт, что распыление проводится при нормальных условиях и температуре 25 градусов Цельсия — то есть так же просто, как если бы мы распыляли обычную краску. В сравнении с технологией, предложенной группой Виноградова, метод распыления дорогостоящего проводящего индия на хрупкий полимерный субстрат, применяемый в аналогичных целях оказывается значительно сложнее и дороже.

Кроме того, технология с использованием индия ограничивает возможность сгибания материала углом в 30–40 градусов, поскольку при преодолении этого порогового значения полученный композит лавинообразно теряет проводимость. Более того, при стоимости индия в $1000 за килограмм процесс распыления должен проводиться в предельно жестких условиях – внутри вакуумной камеры при использовании вспомогательного дорогостоящего оборудования, что ставит под большое сомнение экономическую целесообразность такого решения.

Еще одно достоинство разработки на которое нужно обратить внимание — способность полученного материала обеспечивать эффективную защиту от электромагнитного излучения. И такое преимущество, в частности, уже сегодня крайне востребовано в военно-промышленном комплексе. Более того, в настоящий момент данная область применения материалов-аналогов почти на 80 % процентов задействована в оборонном заказе.

Отдельного внимания заслуживает перспектива использования такой гибкой прозрачной магнитной пленки при создании HAMR-накопителей, поскольку, как подчеркнул Виноградов в своем интервью: «По своим магнитным и термопроводящим свойствам наш материал не только идеально подходит для использования в производстве HAMR-накопителей, но и позволяет изготавливать носители информации гибкими и прозрачными».

HAMR – гибридная технология записи информации, комбинирующая возможности магнитного чтения и магнитооптической записи. Принцип работы устройств, использующих HAMR предполагает локальное нагревание лазером зоны записи до 100 °C за 1 пс, что повышает ее магнитные свойства и приводит к перемагничиванию данного участка. Таким образом, размеры магнитной области, которая способна сохранять один бит информации значительно уменьшаются, плотность ее хранения пропорционально возрастает а влияние суперпарамагнитного эффекта снижается.

 

 


Другие новости этого раздела:

16/06/2022

В России начали эксперимент по созданию «отечественного Tetra Pak»

14/06/2022

Власти Швеции запретили Tetra Pak экспорт продукции в Россию

Станкостроительная DMG Mori уволила всех сотрудников в России

06/06/2022

Тихвинский вагоностроительный завод остановил производство

31/05/2022

Ростех создал российскую технологию производства технической перекиси водорода

"Щекиноазот" ищет энергию

20/05/2022

Sulzer был вынужден приостановить работу двух дочерних компаний в Польше из-за санкций

04/05/2022

России придется скорректировать комплексную программу развития водородной энергетики

23/03/2022

«Фосагро» представила технологию использования фосфогипса для строительства дорог

17/03/2022

«Северо-Западная Фосфорная Компания» закупила новую технику в подземный рудник

28/02/2022

Ученые продвигают бионанокомпозиты в качестве удобрений

25/02/2022

Российские ученые синтезировали на основе полимерных наночастиц и палладия стабильный катализатор

15/02/2022

В КузГТУ создали мониторинговый центр для промышленных объектов

14/02/2022

Компания Dexlevo предлагает косметические продукты на основе технологии биоразлагаемых полимеров

07/02/2022

«Акрон» и Haldor Topsoe будут развивать «зеленые» технологии