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| FUJIFILM GIBT DURCHBRUCH BEI DER NANOCUBIC-TECHNOLOGIE FÜR SPEICHERMEDIEN BEKANNT |
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Fuji Photo Film Co. Ltd. hat eine Nanobeschichtungstechnologie mit Nanodispersionspartikeln mit dem Namen NANOCUBIC für die Fertigung von Magnetspeichermedien mit Beschichtungen im Nanometerbereich entwickelt. Mit dieser neuen Technologie können Bänder mit einer Speicherkapazität von über einem Terabyte (zehn hoch zwölf Byte) produziert werden. Diese Kapazität ist zehn mal so hoch wie bei herkömmlichen Bändern. Auch 3,5-Zoll-Disketten mit einer Speicherkapazität von 3 GB (Gigabytes) können produziert werden. Diese bieten zehn Mal mehr Kapazität als herkömmliche Disketten.
1992 entwickelte Fujifilm die Technologie ATOMM (Advanced super Thin layer & high Output Metal Media) für die digitale Speicherung. Seitdem wurden verschiedene Produkte auf dem Markt eingeführt. Dazu gehören: DLTtape™ (weltweit erstes Tape mit einer Kapazität von 40 GB), DDS3 (12-GB-Tape), DDS4 (20-GB-Tape), 100-GB-LTO Ultrium1-Cartridge, ZIP™100 (100-MB-Disk) und ZIP™250 (250-MB-Disk). In den letzten zehn Jahren hat Fujifilm eine Führungsrolle im Bereich hoher Kapazitäten und Dichten bei Datenträgern eingenommen.
Mit der Technologie NANOCUBIC als Basis für die Produktionstechnologie von Datenträgern der nächsten Generation konnte Fujifilm eine ultradünne Magnetbeschichtung mit hoher Auflösung und geringem Rauschen entwickeln, die eine Mikrostruktur im Nanobereich aufweist.
Die ATOMM-Technologie macht zwar Submikron-Metallbeschichtungen möglich. Aber die Dicke der neu entwickelten nanobeschichteten Magnetspeichermedien ist noch geringer (um den Faktor 10) als bei ATOMM-Medien. Die neuen Medien, die mit der rapide zunehmenden Datenflut fertig werden können, werden erheblich zur Entwicklung von zukünftigen Speichersystemen mit hoher Kapazität beitragen, da sie sich hervorragend an MR-Köpfe, als auch an hochempfindliche GMR- und TMR-Köpfe anpassen können.
Fujifilm erzielte folgenden technologischen Durchbruch zur Umsetzung der Technologie NANOCUBIC:
1. Nanobeschichtung
Die ATOMM-Beschichtungstechnologie wurde weiterentwickelt, um dünne Beschichtungen im Nanometerbereich zu erreichen.
2. Nanopartikel
Es wurden zwei Arten von Magnetpartikeln entwickelt: nadelförmige, ferromagnetische Legierungspartikel von wenigen Dutzend Nanometer Größe und tabulare, ferromagnetische, hexagonale Bariumferritpartikel.
3. Nanodispersion
Ein neu entwickelter, spezieller, hochmolekularer Binder wird verwendet, um die Magnetpartikel von wenigen Dutzend Nanometer Größe zu verteilen und gleichmäßig anzuordnen.
Fujifilm wird durch Medienproben dieser neuen Technologie für Laufwerkshersteller und enge Zusammenarbeit mit diesen neue Speicher- und Archivierungssysteme entwickeln können.
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Einige weitere Features von Magnetspeichermedien mit der Technologie NANOCUBIC:
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1. 10 Mal höhere Speicherdichte
(1) Höhere Auflösung für höhere Speicherdichte
Die Nanobeschichtungstechnologie ermöglicht die digitale Speicherung von Daten mit hoher Auflösung. Flache Ausgangscharakteristiken werden bei höheren Frequenzen als bei der ATOMM-Technologie erzielt. Darüber hinaus kann die magnetische Energie optimal gesteuert werden. Die Wellenformverzerrung, die bei einem hochempfindlichen MR-Kopf bei Ausgangssättigung häufig auftreten kann, kann vermieden werden.
(2) Hohe C/N-Charakteristik
Es wurden zwei Magnetmaterialien entwickelt: ultrafeine Metallpartikel und Bariumferritmagnetpartikel mit extrem niedrigem Rauschen. Da diese zwei Materialien gleichmäßig und dicht ausgerichtet werden können, kann das Rauschen der Medien erheblich gesenkt werden.
2. Hervorragende Speicherfähigkeit
Da der Beschichtungsprozess mit einem hochmolekularen Binder erfolgt, wird die chemische Stabilität der Medien erheblich verbessert. Gegenüber Medien, die in einem Bedampfungsprozess produziert werden, wird eine höhere Stabilität erreicht. Darüber hinaus können die Medien lange Zeit ohne Leistungsverlust aufbewahrt werden.
3. Geeignet für die Massenproduktion
Nanobeschichtete Medien ermöglichen eine stabile Massenproduktion auf bestehenden Beschichtungsmaschinen. Vakuumbedampfer müssen nicht eingesetzt werden.
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Fujifilm sieht folgende mögliche Anwendungen für nanobeschichtete Medien:
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1. Datenbänder
Bänder für lineare Aufnahmeverfahren mit hoher Kapazität und mehreren Spuren
Bänder für Schrägspuraufnahmeverfahren mit hoher Kapazität
2. Disketten
Disketten mit hoher Kapazität
3. Video
Digitalvideobänder mit hoher Auflösung und langer Dauer zum Senden
Digitalvideobänder mit hoher Auflösung und langer Dauer für zu Hause
Videospeicherung für Home-Server
Fuji Photo Film Co., Ltd. ist ein weltweit führender Anbieter von Imaging- und Informationsprodukten.
*DLTtape™ ist eine Marke der Quantum Corporation.
*ZIP™ ist eine Marke der Iomega Corporation.
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Mediendesign steigert die Speicherdichte um mehr als das Zehnfache
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Da sich dünnbeschichtete Magnetspeichermedien für die Massenproduktion eignen und hervorragende Leistung und Zuverlässigkeit bieten, werden sie in zahlreichen Bereichen eingesetzt. Wir haben die MV*1-Technologie 1981 und die ATOMM-Technologie 1992 entwickelt. Mit weiteren Originaltechnologien haben wir jetzt die Führungsposition in der Branche eingenommen. Angesichts der Ära der Breitbandkommunikation ist ein neuer Durchbruch erforderlich, um den Bedarf an mehr Datenspeicherkapazität und schnelleren Datenübertragungsraten zu befriedigen.
Unsere kontinuierlichen Bemühungen, die Medienleistung zu optimieren, haben zu einer erheblichen Steigerung der Speicherkapazität und der Speicherdichte bei Speichermedien mit Magnetbeschichtung in Kombination mit MR-Köpfen*2 bei Festplattenlaufwerken geführt.
1. Hohe Auflösung
Die Steigerung der linearen Aufnahmedichte wird erreicht durch:
a) Flussumkehr von Signal und Annäherung der Impulsbreite an einen Schwellenwert von 50% (PW50) der isolierten Impulsform
b) Flache Frequenzreaktion durch Senkung des Niedrigfrequenzausgangs und Erhöhen des Hochfrequenzausgangs. Dies wird durch eine geringere Dicke der Magnetschicht erreicht. Wenn MR-Elemente im Kopf durch Ausgang über einem bestimmten Niveau gesättigt sind, treten Wellenverzerrungen oder asymmetrische Impulse auf.
Um dies zu vermeiden, muss die Magnetschicht dünn sein.
2. Hoher C/N-Wert
Um den C/N-Wert zu optimieren, muss das Medienrauschen gesenkt werden, da das Niveau des Systemrauschens in Systemen mit hochempfindlichen MR-Köpfen niedrig ist. Zur Senkung des Medienrauschens muss die Größe der Partikel in den Medien reduziert werden. Da die Partikel in der Magnetschicht gleichmäßig angeordnet sein müssen, um die Leistung der Partikel in den Medien zu optimieren, ist eine Dispersionstechnologie auf höherem Niveau erforderlich, je kleiner die Partikel werden.
Die Technologie NANO³ (NANOKUBIK) erreicht Speicherdichten von über 3 GB/in²
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*1 Fujifilm entwickelte das Metallband MV als Videoband 1981, als das Band mit einer Beschichtung aus Ferrokobaltoxid für Videoaufnahmen in breitem Einsatz war.
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*2 MR-Köpfe (MR = Magneto Resistive) sind Magnetköpfe zur reinen Wiedergabe, die den elektrischen Effekt nutzen, dass der elektrische Widerstand sich proportional mit dem Magnetflusswechsel ändert (Magnetwiderstandseffekt). Die Empfindlichkeit ist 10 Mal höher als bei herkömmlichen Induktivköpfen und das Systemrauschen ist niedriger.
MR-Köpfe kommen in Festplattenlaufwerken zum Einsatz, um die Datenspeicherkapazität zu erhöhen, und werden momentan an Magnetbandsysteme angepasst. GMR-Köpfe (GMR = Giant Mageto Resistive) und TMR-Köpfe (Tunnelling Magneto Resistive) sind Weiterentwicklungen des MR-Kopfes und erreichen höhere Empfindlichkeiten als MR-Köpfe.
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Die Technologie NANOCUBIC erreicht die zehnfache Speicherdichte oder mehr1. Nanobeschichtung: ultradünne Magnetbeschichtung im Nanobereich für eine hohe Auflösung
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Bei der ATOMM-Technologie wird im Vergleich zu MP-Bändern mit einer Schicht im Mikronbereich eine nichtmagnetische Schicht mit einer Magnetschicht im Submikronbereich beschichtet. Die Dicke der Magnetschicht muss in den Nanobereich abgesenkt werden, um eine hohe Auflösung für eine höhere Speicherdichte als bei ATOMM zu erreichen.
Daher entwickelten wir die ATOMM-Technologie zur Nanobeschichtungstechnologie weiter. Diese neue Technologie ermöglichte eine ultradünne Magnetschicht, deren Dicke etwa einem Zehntel von Magnetschichten der ATOMM-Technologie entspricht. Der PW50 wurde gegenüber den ATOMM-Technologie um 40% gesenkt. Scharfe, isolierte Impulsformen wurden erreicht und die Auflösung wurde erheblich optimiert. Daher konnte die Speicherdichte um mehr als das Zehnfache gesteigert werden. Darüber hinaus wurde eine flache Frequenzreaktion durch Optimierung der Leistung des MR-Kopfs erzielt.
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2. Nanopartikel: Ultrafeine Magnetpartikel zur Reduzierung des Medienrauschens
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Es wurden zwei Arten von ultrafeinen Magnetpartikeln im Nanobereich verglichen mit Magnetpartikeln im Submikronbereich der ATOMM-Technologie zur Reduzierung des Medienrauschens entwickelt.
Zum einen wurde ein ultrafeiner Metallpartikel neu entwickelt. Die Partikelgröße beträgt wenige Dutzend Nanometer und damit etwa die Hälfte eines ATOMM-Partikels.
Als zweites wurde ein kleiner, tabulare, ferromagnetischer, hexagonaler Bariumferritpartikel neu entwickelt, der feiner als ultrafeine Metallpartikel ist. Dieser Partikel wurde entwickelt, um die Größe des Bariumferrits zu reduzieren, das ein geringes Rauschen aufweist und damit zu erheblichen Reduzierungen des Rauschens führt. Diese Nanopartikel erzielten eine Verbesserung des C/N um 10 dB bei einer hohen linearen Dichte verglichen zum hohen Ausgang.
Je nach Anwendung kann der Metallpartikel oder der Bariumferritpartikel gewählt werden.
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3. Nanodispersion: Gleichmäßige Partikeldispersionstechnologie mit neu entwickeltem Polymerverbundstoff
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Je kleiner die Magnetpartikel, desto schwieriger ist die gleichmäßige Dispersion zur Reduzierung des Medienrauschens.
Daher wurde die Nanodispersionstechnologie entwickelt. Diese Technologie mit neu entwickelten Polymerverbundstoffen verhindert die Flockung der Magnetpartikel und ermöglicht das Ausrichten ultrafeiner Magnetpartikel, um eine ultradünne Magnetschicht im Nanobereich zu erzielen. Damit können bei hoher Dichte klare Aufnahmemuster erreicht werden, was für höhere Speicherkapazitäten und die Entwicklung weiterer Anwendungen bahnbrechend sein wird.
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