Les HGST Labs, issus du rachat de Hitachi Global Storage Technologies par Western Digital en 2012, ont combiné deux nanotechnologies innovantes, les molécules auto-assemblées et la nano-impression, pour créer des îlots magnétiques parfaitement alignés et en 10 nanomètres. Cette découverte devrait se traduire par un doublement de la capacité de stockage de données sur les disques durs.
Les technologies de disques durs sont généralement marquées de plusieurs temps de retard par rapport aux processeurs. Même si dans les deux cas il s’agit d’exploiter des semi-conducteurs dont la taille ne cesse de se réduire…
Dans sa R&D, HGST s’est rapproché des dernières technologies adoptées par les fabricants de processeurs pour tenter de réduire la taille des composants magnétiques qui stockent la donnée. Cela se caractérise par l’usage de la nanolithographie qui se substitue à la photolithographie.
Concrètement, les HGST Labs se sont associés à Molecular Imprints pour créer des motifs denses composés d’environ 100.000 îlots circulaires (voir la photographie ci-dessous). Ces îlots sont des ‘copolymères’, des molécules de polymères hybrides qui s’auto-assemblent, chaque segment s’accolant au précédent jusqu’à former un film très fin dont la surface aligne de parfaites rangées d’îlots. La charge magnétique de chaque îlot correspond à un bit.
Un procédé industriel nommé ‘line doubling’ vient ensuite rendre les îlots encore plus petits, jusqu’à se retrouver avec deux lignes là où il n’y en avait qu’une. Les motifs sont alors convertis en modèles de nano-impression, un procédé qui permet de transférer le motif de l’échelle nanométrique sur une puce ou un substrat de disque.
Le résultat de cette combinaison est une surface rectangulaire alignant 1,2 trillion d’îlots dans un pouce au carré. Chaque îlot a un diamètre de 10 nm (10 nanomètres ou 10 milliardièmes de mètre), soit environ une cinquantaine d’atomes ! À ce niveau de réduction, que certains observateurs doutaient pouvoir atteindre, la taille des composants qui stockent la donnée est réduite de moitié, ce qui devrait se traduire par un doublement de la capacité des disques durs…
Des îlots de copolymères parfaitement assemblés et alignés. Source image : HGST Labs
À condition que les scientifiques résolvent une dernière difficulté, positionner les alignements d’îlots selon un motif qui les rend lisibles par une tête de lecture/écriture lorsque le disque est en rotation. Dans l’état de la R&D, le résultat obtenu est déclaré satisfaisant, offrant une bonne qualité de rétention de la donnée comme de lecture/écriture.
L’avenir s’annonce brillant pour la nano-impression et les molécules auto-assemblées, car cette technologie pourrait trouver de nombreux autres débouchés, dans les mémoires par exemple. Les HGST Labs ne se sont cependant pas risqués à fixer une date pour l’intégration de cette technologie aux disques durs.
Tout juste ont-ils indiqué que son coût pourrait devenir abordable vers la fin de la décennie.
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