يمكن مواجهة التحدّي العالمي الهائل لتخزين البيانات الرقمية وتضاعف احتياجات التخزين كلّ سنة كما ذكرت التقارير، من خلال حل دقيق ولكنه قوي للغاية: الجزيئات المغناطيسية التي تبعد بضعة بلايين الامتار عن بعضها. وتبدو هذه الفكرة أفضل بكثير من أي وقت مضى وذلك من خلال قيام الباحثين في المعهد الوطني للمقاييس والتقنية (NIST) والمتعاونين بعمل صفوف من نقاط النانو التي تستجيب إلى الحقول المغناطيسية بمستويات قياسية من الاتساق. ويؤدي هذا العمل إلى التحسين من فرص التسويق التجاري الناجح لنقاط النانو بسعة على الأقل 100 مرة ضعف سعة الأقراص الصلبة اليوم.

نقطة النانو لها قطبان: شمالي وجنوبي مثل قضيب المغناطيس الصغير وتتحرك الى الامام والخلف (أو بين 0 و1) استجابة للحقل المغناطيسي القوي. وعموماً، كلما كانت النقطة اصغر، كان الحقل المطلوب لحث التحول أقوى. وحتى الآن، لم يتمكن الباحثون من الفهم والسيطرة على الاختلاف الكبير في استجابة التحويل في نقاط النانو. وكما وصف في ورقة جديدة, قام فريق NIST بشكل كبير بتخفيض الاختلاف الى أقل من 5 بالمائة من متوسط حقل التحويل وميّز أيضاً ما يعتقد بأنه السبب الرئيسي للتغيّر- تصميم الطبقات الرقيقة المتعددة التي تعمل كمادّة بادئة لnanodots.

شعاع الألكترون

وتم تصنيع نقاط النانو، بحجم صغير حيث يبلغ عرضها 50 نانو ثانية، من خلال استخدام ليثوغرافية شعاع الألكترون لتشكيل غشاء رقيق متعدد الطبقات. وتمثل العمل الرئيسي في أن يتم أولاً وضع tantalum(طبقة بذرة) فقط بسمك بضعة نانومتر عند انتاج الغشاء الرقيق متعدد الطبقات من طبقات متبادلة من الكوبالت والبالاديوم على رقاقة السيليكون. وتستطيع طبقة البذرة تعديل الإجهاد أو توجّه أو قوام الغشاء الرقيق. ومن خلال صنع ومقارنة الأنواع المختلفة من الصفوف المتعددة الطبقات، تمكن الباحثون من عزل تأثيرات الطبقات المختلفة للبذرة على سلوك التحويل. وقد تمكنوا أيضا من إزالة العوامل التي كانت محل شك سابقاً بأنها هي العوامل الحاسمة، مثل الإختلافات الليثوغرافية، شكل نقاط النانو، وحدود الحبوب بلّورية.

فنقاط النانو أحد النظريتين الرئيسيتين اللتين يتم إتباعهما حول العالم كوسائل ممكنة من رفع كثافة التخزين المغناطيسي للبيانات. وتتضمن النظرية الاخرى استعمال الليزر لتسخين وتحويل الأجزاء الفردية. وقد يكون الحلّ النهائي الجمع بين النظريتين، لأن الحرارة تخفّض من قوّة الحقل المغناطيسي المطلوب لتحويل نقاط النانو، وذلك طبقا لجوستن شو، المؤلّف الرئيسي للورقة الجديدة. ولا يزال يتعين القيام بعمل كبير لجعل هذا النوع من الوسائط النمطية ناجحة تجارياً، ومن الضروري تخفيض أبعاد النقطة الى اقل من 10 نانو ثانية، وأن يتم تطوير تصنيع كوادريليونيات من النقاط لكل قرص بسعر مقبول؛ مع تطوير طرق جديدة لتعقيب وقراءة وكتابة هذه الاجزاء على مقياس النانو. وقد تعاون مؤلفو NIST مع العلماء في جامعة أريزونا، حيث تم تصنيع بعض عينات نقاط النانو.