來自 NIMS、希捷科技和東北大學的研究小組在硬碟 (HDD) 領域取得了突破，證明了使用三維磁記錄媒體進行多級記錄來儲存數位資訊的可行性。

研究小組表明，這項技術可用於增加硬碟的儲存容量，從而在未來帶來更有效率、更具成本效益的資料儲存解決方案。

資料中心越來越多地儲存大量數據硬碟機使用垂直磁記錄 (PMR) 以約 1.5 Tbit/in 的面密度儲存資訊的 (HDD)²。然而，為了過渡到更高的表面密度，需要由 FePt 顆粒組成的高各向異性磁記錄介質與熱輔助雷射寫入相結合。

這種方法稱為熱輔助磁記錄 (HAMR)，能夠維持高達 10 Tbit/in 的面記錄密度²。此外，密度大於 10 Tbit/in²與 HDD 技術中使用的二進位等級相比，透過儲存 3 或 4 的多個記錄等級所展示的新原理是可能的。

在研究中，發表在材料學報之後，團隊透過製造晶格匹配的 FePt/Ru/FePt 多層薄膜（以 Ru 作為間隔層），成功地將 FePt 記錄層進行了三維排列。

磁化強度測量顯示兩個 FePt 層具有不同的居里溫度。這意味著透過調整寫入時的雷射功率，可以進行三維記錄。

此外，研究人員使用模擬所製造介質的微觀結構和磁性的介質模型，透過記錄模擬演示了 3D 記錄的原理。

三度空間磁性記錄方法可以透過在三個維度上堆疊記錄層來增加記錄容量。這意味著可以用更少的硬碟儲存更多的數位訊息，從而節能為了資料中心。

未來，研究人員計劃開發製程來減小FePt晶粒的尺寸，改善取向和磁各向異性，並堆疊更多的FePt層以實現適合作為高密度HDD實際使用的介質結構。