东京大学 磁极翻转
毫米波照射ε氧化铁，使其磁性状态反转，代表二进制状态1或0
信用:2020 Ohkoshi等
虽然大多数终端用户看不到数据中心，但数据中心在幕后工作，运行互联网、企业、研究机构等
这些数据中心依赖于高容量的数字存储，其需求持续增长
研究人员创造了一种新的存储介质和访问它的过程，这可能证明游戏在这个领域发生了变化
他们的材料，称为ε氧化铁，也非常坚固，因此可以用于需要长期储存的应用，如存档
对某些人来说，在2020年，磁带作为数字数据的存储介质被讨论似乎有些奇怪
毕竟，自20世纪80年代以来，它在家庭计算中并不常见
如今唯一相关的媒体当然是固态硬盘和蓝光光盘了？然而，在世界各地的数据中心，在大学、银行、互联网服务提供商或政府办公室，你会发现数字磁带不仅普遍，而且必不可少
尽管数字磁带的存取速度比硬盘驱动器和固态存储器等其他存储设备慢，但它们的存储密度非常高
与其他类似大小的设备相比，更多的信息可以保存在磁带上，而且它们也更具成本效益
因此，对于数据密集型应用程序，如归档、备份和广义的大数据所涵盖的任何内容，它们都极其重要
随着对这些应用的需求增加，对高容量数字磁带的需求也在增加
东京大学化学系的Shin-ichi Ohkoshi教授和他的团队开发了一种磁性材料，这种材料加上特殊的处理方法，可以提供比以往更大的存储密度
这种材料的坚固特性意味着数据将比其他介质持续更长的时间，并且这种新的处理过程在低功率下运行
作为额外的奖励，这个系统运行起来也非常便宜
磁极翻转
毫米波照射ε氧化铁，使其磁性状态反转，代表二进制状态1或0
信用:Ohkoshi等人
“我们的新磁性材料被称为ε氧化铁，它特别适合长期数字存储，”Ohkoshi说
“当数据被写入其中时，代表位的磁性状态会对可能干扰数据的外部杂散磁场产生抵抗力
我们说它有很强的磁各向异性
当然，这个特性也意味着首先写数据更难；然而，我们也有一个处理这部分过程的新方法
" 记录过程依赖于30-300千兆赫的高频毫米波，或每秒数十亿个周期
这些高频波指向ε氧化铁带，ε氧化铁是这种波的极好吸收体
当施加外部磁场时，ε氧化铁允许其磁方向在高频波的存在下翻转，该磁方向代表二进制1或0
一旦磁带经过发生这种情况的记录头，数据就被锁定在磁带中，直到被覆盖
“这就是我们如何克服在数据科学领域中被称为‘磁记录三难’的问题，”来自Ohkoshi实验室的项目助理教授Marie Yoshikiyo说
“trilemma描述了如何增加存储密度，需要更小的磁性粒子，但更小的粒子带来更大的不稳定性，数据很容易丢失
所以我们不得不使用更稳定的磁性材料，并创造一种全新的方式来给它们写信
令我惊讶的是，这个过程也可以节能
" ε氧化铁也可能发现磁记录带以外的用途
它能很好地吸收用于记录目的的频率，也是用于5G之外的下一代蜂窝通信技术的频率
因此，在不远的将来，当你在6G智能手机上访问一个网站时，它和网站背后的数据中心很可能会使用ε氧化铁
“我们很早就知道，理论上毫米波能够翻转ε氧化铁中的磁极
但由于这是一个新观察到的现象，我们必须尝试各种方法才能找到一种有效的方法，”Ohkoshi说
“尽管实验非常困难和具有挑战性，但第一批成功信号的出现令人难以置信地感动
我预计在5到10年内，我们将看到基于我们新技术的磁带，其容量是当前容量的10倍
"
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