近年來，硬盤中的磁性存儲技術經歷重大發展。繼垂直磁記錄（PMR）、帶狀磁記錄（SMR）和熱輔助磁記錄（HAMR）之後，下一個進步似乎涉及多層HAMR介質，用於垂直堆疊構成我們寶貴數字數據的比特。
希捷最近推出其Mozaic 3+ 存儲平臺，該平臺為 30TB 硬盤驅動器實施 HAMR 技術。這傢美國存儲巨頭目前正與索尼合作開發新型 HAMR 寫頭，以滿足技術行業不斷增長的存儲需求。在不久的將來，希捷可能需要為其 HAMR 產品探索雙層磁性介質等未知領域。
希捷、NIMS 和東北大學的研究人員最近在《Acta Materialia》上發表一項研究，提出一種可在多層配置中工作的 HAMR 存儲新方法。通過在同一磁性介質的多層上記錄比特，下一代 HAMR 磁頭可以實現前所未有的磁區密度，有可能在單個硬盤中提供 60TB 甚至 120TB 的存儲空間。
研究強調，從工業 4.0 到 5.0 的數字化轉型帶來大數據的顯著增長，從而導致對數字數據存儲的需求增加。硬盤作為數據中心的主要存儲設備，繼續在行業中發揮著重要作用。隨著大型語言模型、人工智能聊天機器人和數據緊縮 ML 算法的興起，預計未來幾年對存儲的需求將激增。
多層記錄在存儲行業並不是一個新概念。現在，藍光和超高清藍光等光盤可以在單個磁盤上存儲兩層、三層甚至四層的大量數據。同樣，固態硬盤（SSD）中的 NAND 閃存單元可以在同一垂直空間中存儲一個以上的比特。雖然過去曾有人提出過多層磁性介質，但實際產品尚未出現在消費市場。
新研究提出的解決方案涉及兩層 FePt-C 納米粒狀薄膜，中間由具有立方晶體結構的 Ru-C"斷裂"層隔開。通過調整 HAMR 磁頭施加的磁場和溫度水平，兩個 FePt-C PMR 薄膜可以在同一垂直空間內可靠地存儲不同的比特。
研究人員利用磁性測量和熱輔助磁記錄模擬測試他們的想法，證明雙層存儲介質可以在硬盤封裝內有效發揮作用。此外，多層介質還能在同一盤片上實現 3 級甚至 4 級磁記錄。