近年来，硬盘中的磁性存储技术经历了重大发展。继垂直磁记录（PMR）、带状磁记录（SMR）和热辅助磁记录（HAMR）之后，下一个进步似乎涉及多层 HAMR 介质，用于垂直堆叠构成我们宝贵数字数据的比特。
希捷最近推出了其Mozaic 3+ 存储平台，该平台为 30TB 硬盘驱动器实施了 HAMR 技术。这家美国存储巨头目前正与索尼合作开发新型 HAMR 写头，以满足技术行业不断增长的存储需求。在不久的将来，希捷可能需要为其 HAMR 产品探索双层磁性介质等未知领域。
希捷、NIMS 和东北大学的研究人员最近在《Acta Materialia》上发表了一项研究，提出了一种可在多层配置中工作的 HAMR 存储新方法。通过在同一磁性介质的多层上记录比特，下一代 HAMR 磁头可以实现前所未有的磁区密度，有可能在单个硬盘中提供 60TB 甚至 120TB 的存储空间。
研究强调，从工业 4.0 到 5.0 的数字化转型带来了大数据的显著增长，从而导致对数字数据存储的需求增加。硬盘作为数据中心的主要存储设备，继续在行业中发挥着重要作用。随着大型语言模型、人工智能聊天机器人和数据紧缩 ML 算法的兴起，预计未来几年对存储的需求将激增。
多层记录在存储行业并不是一个新概念。现在，蓝光和超高清蓝光等光盘可以在单个磁盘上存储两层、三层甚至四层的大量数据。同样，固态硬盘（SSD）中的 NAND 闪存单元可以在同一垂直空间中存储一个以上的比特。虽然过去曾有人提出过多层磁性介质，但实际产品尚未出现在消费市场。
新研究提出的解决方案涉及两层 FePt-C 纳米粒状薄膜，中间由具有立方晶体结构的 Ru-C"断裂"层隔开。通过调整 HAMR 磁头施加的磁场和温度水平，两个 FePt-C PMR 薄膜可以在同一垂直空间内可靠地存储不同的比特。
研究人员利用磁性测量和热辅助磁记录模拟测试了他们的想法，证明双层存储介质可以在硬盘封装内有效发挥作用。此外，多层介质还能在同一盘片上实现 3 级甚至 4 级磁记录。