東京大學開發出新型磁性材料，可提供比以往更高的存儲密度

　　對于某些人來說似乎有些奇怪，在2020年，人們正在討論將磁帶作為數字數據的存儲介質。畢竟，自1980年代以來，它在家庭計算中就不常見了。當然，當今唯一相關的介質是固態驅動器和藍光光盤嗎?但是，在世界各地的數據中心，大學，銀行，互聯網服務提供商或政府機關中，您會發現數字磁帶不僅很常見，而且必不可少。

　　盡管它們比硬盤驅動器和固態存儲器等其他存儲設備的訪問速度慢，但數字磁帶具有很高的存儲密度。與類似大小的其他設備相比，可以在磁帶上保留更多信息，并且它們也可以更具成本效益。因此，對于諸如存檔，備份之類的數據密集型應用程序以及廣義的大數據所涵蓋的任何內容，它們都非常重要。隨著對這些應用程序的需求增加，對大容量數字磁帶的需求也在增加。

　　東京大學化學系的Shin-ichiOhkoshi教授及其團隊開發了一種磁性材料，該磁性材料加上特殊的訪問方法，可以提供比以往更高的存儲密度。材料的魯棒性意味著數據將比其他介質持續更長的時間，并且新穎的過程在低功耗下運行。另外，該系統的運行成本也非常低廉。

　　Ohkoshi說：“我們的新型磁性材料被稱為epsilon鐵氧化物，它特別適合于長期數字存儲。”“當向其寫入數據時，代表位的磁態變得可以抵抗可能會干擾數據的外部雜散磁場。我們說它具有很強的磁各向異性。當然，此功能也意味著很難首先要寫數據;但是，我們對于過程的這一部分也有一種新穎的方法。”

　　記錄過程依賴于30-300吉赫茲或每秒數十億個周期的高頻毫米波。這些高頻波直接指向ε鐵氧化物帶，這是此類波的極佳吸收體。當施加外部磁場時，ε氧化鐵會在存在高頻波的情況下使其磁方向(表示二進制1或0)發生翻轉。磁帶經過記錄頭后，數據就被鎖定在磁帶中，直到被覆蓋。

　　Ohkoshi實驗室的項目助理教授MarieYoshikiyo表示：“這就是我們如何克服數據科學領域所謂的“磁記錄三難”的方法。“三難困境描述了如何增加存儲密度，需要較小的磁性粒子，但是較小的粒子會帶來更大的不穩定性，并且數據很容易丟失。因此，我們不得不使用更穩定的磁性材料，并產生一種全新的寫入方式對他們而言。令我驚訝的是，該過程也可以實現高能效。”

　　Epsilon氧化鐵還可以在磁記錄帶之外找到用途。它很好地吸收用于記錄目的的頻率也是打算用于5G之后的下一代蜂窩通信技術的頻率。因此，在不久的將來，當您使用6G智能手機訪問網站時，該網站以及網站背后的數據中心都可能會充分利用epsilon氧化鐵。

　　Ohkoshi說：“我們很早就知道，毫米波理論上應該能夠翻轉ε氧化鐵中的磁極。但是，由于這是一個新發現的現象，我們必須嘗試各種方法再找到可行的方法。”“盡管實驗非常困難且具有挑戰性，但第一個成功信號的出現卻令人難以置信。我希望我們能在五到十年內看到基于我們新技術的磁帶，其容量是當前容量的10倍。”

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