1,2) Стеклокерамика – материал, полученный в ходе контролируемой кристаллизации стекла. Такая обработка приводит к появлению кристаллических зародышей и их росту в матрице стекла. Этап зародышеобразования обычно проводят при температурах, которые близки к температуре стеклования, когда скорость роста кристаллов мала. После этого стекло нагревают до более высоких температур, и начинается рост кристаллов на поверхности образовавшихся зародышей. Часто в результате этого происходит полная кристаллизация образца, иногда в образце присутствует остаточное количество стеклообразной фазы. Вследствие того, что концентрация зародышей велика, и они равномерно распределены в объеме стекла, каждый из них вырастает очень незначительно, после чего он сталкивается с соседним растущим зародышем. Таким образом, размер кристаллитов в стеклокерамических материалах невелик, обычно он составляет 0.01-1 мкм.

3) Преимущества использования кристаллизации стекла по равнению с использованием раствора, расплава или паровой фазы – возможность контролировать размер частиц в широком диапазоне, варьируя температуру и время термообработки.

4) Преимуществами стеклокерамики могут быть – химическая устойчивость, что позволит обходиться без защитного слоя на носителе, и как следствие приблизить считывающую головку и увеличить точность считывания информации; структура стеклокерамики, в которой магнитные частицы распределены в немагнитной матрице – каждая частица может быть битом информации, что увеличит плотность записи.

5) Запись или считывание информации с данного жесткого диска нельзя будет осуществлять в том случае, если частицы гексаферрита находятся в суперпарамагнитном состоянии. Переход ферромагнетика в суперпарамагнитное состояние происходит, если тепловая энергия становится сравнимой или большей энергии анизотропии K_effV (где K_eff отражает все возможные вклады в анизотропию). Для спонтанного перемагничивания величина K_effV должна составлять около 25 kT, где k – постоянная Больцмана, а T – температура. В случае частиц сферической формы разница размагничивающих факторов будет равна 0, и вклад в энергию анизотропии будет вносить только магнитокристаллическая анизотропия.

Тогда для спонтанного перемагничивания частиц требуется выполнение условия 25kT=K₁V. При температуре кипения жидкого гелия 4,2 K объем частицы, переходящей в суперпарамагнитное состояние составит 25kT/K₁ = 25•1.38•10^-23•4.2/3.3•10⁵ = 4.39•10^-27 м³, V=4/3πR³ =>R=1 нм, диаметр 2 нм.

При температуре кипения жидкого азота 77 K объем частицы, переходящей в суперпарамагнитное состояние составит 25kT/K₁ = 25•1.38•10^-23•77/3.3•10⁵ = 8.05•10^-26 м³, V=4/3πR³ =>R=2.65 нм, диаметр 5.3 нм.

Сравнив с диаметром 3 нм, получаем, что при температуре жидкого гелия жесткий диск работать будет, а при температуре жидкого азота – нет.

6) Чтобы повысить температуру, при которой возможна эксплуатация композита, но не понизить при этом плотность записи информации. Можно получит композит, содержащий частицы гексаферрита с тем же диаметром, что и сферы – но имеющих форму палочек. Плотность записи при этом останется той же, а температура при которой будет возможна эксплуатация возрастет. Это произойдет за счет того, что, во-первых, увеличится объем частиц, если палочки буду достаточно длинными, а, во-вторых, увеличится энергия анизотропии K_eff за счет вклада форм-фактора.

7) Современные разработки в области современных носителей информации, описаны например, на сайте Нанометр.