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Les technologies magnéto-optiques

Les formats magnéto-optiques (MO) offrent des disques avec des densités très élevées et un potentiel encore plus important de progrès à ce niveau. Néanmoins, ils sont chers, et leur application se limite à des niches spécifiques demandant des gros systèmes d'échange de fichiers et de sauvegarde.

La technologie magnéto-optique combine les points forts des technologies magnétique et optique en utilisant un faisceau laser pour lire les données et la combinaison du laser et d'un champ magnétique pour écrire les données. La face du dessus du disque est exposée à un champ magnétique pour écrire les données, et la source de lumière laser atteint la couche de données à travers le substrat du dessous pour lire les données.

Les disques magnéto-optiques consistent en des disques de 3,5" et 5,25" qui contiennent une couche d'alliage magnétique. Les bits de données sont enregistrés sur cette couche magnétique en la chauffant avec un rayon laser focalisé en présence d'un champ magnétique. Les changements d'orientation magnétique des bits de données le long d'une piste représentent les 0 et les 1, tout comme dans le cas des disques durs et des autres médias magnétiques. La couche magnétique change aussi la polarité de la lumière laser selon la polarité des 0 et des 1 des bits magnétiques. Cette propriété, appelée "effet Kerr", est utilisée pour lire les données.

Toutefois, la réelle innovation des lecteurs magnéto-optiques tire profit d'une propriété magnétique unique de la couche d'alliage. Les particules magnétiques dans l'alliage sont très stables et résistent aux changements de polarité à température ambiante, mais quand le matériau est chauffé à une température d'environ 200°C, appelée le "point Curie", les particules magnétiques sont facilement manipulées avec un champ magnétique. Les lecteurs MO utilisent donc un laser pour viser précisément et chauffer les particules magnétiques spécifiques. Les systèmes magnéto-optiques accroîssent aussi la densité de données en stockant les bits de données verticalement plutôt qu'horizontalement.

Les disques magnéto-optiques les plus récents ont des densités surfaciques de l'ordre de 20 à 40 Gbits/in² (avec des temps d'accès comparables à ceux des disques durs actuels), et on peut espérer accroître considérablement cette capacité (jusqu'à des centaines de Gbits/in²) en remplaçant les supports magnétiques actuels (des alliages à base de métaux de terre rare et de transition) par des films minces qui associent des métaux de la première et troisième série de transition. En particulier les systèmes Co/Pt (sous forme de multicouche ou d'alliage) sont certainement les plus prometteurs, en raison de leur forte anisotropie magnétocristalline perpendiculaire, de leur très forte rotation Kerr à faible longueur d'onde (de l'ordre de 400 nm), et de leur excellente résistance à l'oxydation et à la corrosion.

Les disques MO au format 3,5" sont disponibles avec des capacités de 128 Mo, 230 Mo, 540 Mo, 640 Mo, 1,3 Go, et depuis peu 2,3 Go. Fujitsu est un des principaux fabricants de ce type de lecteurs. Les disques MO au format de 5,25" existent en versions 640 Mo, 1,3 Go, 2,6 Go, et 5,2 Go. Avec des temps d'accès environ 19 ms, les technologies MO sont nettement plus rapides, sur ce point, que les technologies CD et DVD avec leurs temps d'environ 100 ms. Les disques magnéto-optiques sont très utilisés au Japon en tant que médias de stockage généraux, un peu à la manière dont les Zip sont utilisés aux Etats-Unis. En dehors du Japon, les applications pour les lecteurs MO sont confinées dans des niches comme la CAO et l'archivage de haute capacité.

Les formats magnéto-optiques hybrides

La technologie magnéto-optique combine des systèmes magnétiques et optiques pour augmenter la densité de données des bits magnétiques au-delà de la limite de la seule technologie magnétique. Certains constructeurs combinent maintenant la technologie magnéto-optique avec la technologie des disques durs pour accroître la densité de stockage au-delà des limitations physiques de la technologie magnéto-optique.

Un de ces systèmes hybrides est la technologie NFR (Near-Field Recording) de TeraStor Corp. En bref, la technologie NFR met en oeuvre:

Une tête optique flottant (ou "volant") au dessus de la couche magnétique du disque à environ 0,06 µm d'altitude ainsi qu'une "lentille à immersion solide" (SIL, pour "solid immersion lens") montée sur la tête.
Un laser monté dans la tête flottante lit et écrit les données sur le média. Le faisceau de ce laser est focalisé très précisément par la lentille à immersion solide.
La densitée élevée de données est obtenue en faisant se chevaucher les zones chauffées par le laser SIL.

Les technologies magnéto-optiques hybrides ont des applications dans certaines niches avec des besoins en stockage élevés. Mais pour l'instant, leur usage en tant que médias de stockage amovibles magnétiques est limité par les coûts élevés, et la fiabilité de tels systèmes doit encore être prouvée.