用于超高存储密度磁介质的石墨烯覆盖层

硬盘驱动器（HDDs）因低成本（按 2016 年价格 $<$0.1$/GB）和大数据存储容量（3.5 英寸 HDD 达 10TB）而被用作多种数字电子设备的辅助存储。由于数据量指数级增长，需要将面存储密度提升至 $\sim$1Tb/in$^2$ 以上。这要求碳覆盖层（COCs）厚度 $<$2nm。摩擦、磨损、腐蚀和热稳定性是厚度 $<$2nm 时的关键问题，此时当前 COCs 的大部分保护性能丧失。这限制了现有技术，并阻碍 COCs 与热辅助磁记录技术（HAMR）的集成，因为后者还需激光辐照稳定性。本文中我们展示基于石墨烯的覆盖层可克服所有这些限制。2-4 层石墨烯使摩擦减半，并比最先进的 COCs 提供更好的腐蚀与磨损防护。单层石墨烯即足以将腐蚀降低约 2.5 倍。我们还展示石墨烯可承受 HAMR 条件。因此，基于石墨烯的覆盖层可实现面密度 $>$10Tb/in$^2$ 的超高面密度 HDDs。