|
Придумали оптическую память невообразимой плотности
|
|
|
|
Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США и Школы молекулярной инженерии Прицкеровской школы Чикагского университета предложили новый метод хранения оптической памяти. Этот новый метод предполагает передачу оптических данных с использованием редкоземельного элемента на квантовый дефект, который представляет собой особый тип дефекта в твердом материале.
|
|
|
|
“Мы разработали основы физики, лежащие в основе того, как передача энергии между дефектами может лежать в основе невероятно эффективного метода оптического хранения”, - заявила Джулия Галли, старший научный сотрудник из Аргонна и профессор семьи Лью в PME.
|
|
|
|
Растущая потребность в хранении данных
|
|
|
|
Учитывая растущий в настоящее время объем цифровых данных по всему миру, существует постоянный спрос на инновационные технологии хранения. Одной из таких многообещающих технологий является использование оптических запоминающих устройств, которые используют свет для управления данными. Эти устройства привлекательны благодаря своему потенциалу повышения долговечности, скорости и энергоэффективности.
|
|
|
|
Однако существующие технологии оптического хранения данных, такие как CD и DVD-диски, ограничены пределом дифракции света, что не позволяет им уменьшить размер точки данных сверх определенного предела.
|
|
|
|
|
|
|
Новый метод направлен на то, чтобы обойти это ограничение, используя многочисленные редкоземельные излучатели в материале. Эти излучатели используют немного разные длины волн света для хранения большего количества данных в одном и том же пространстве.
|
|
|
|
Исследование квантовых дефектов для хранения данных
|
|
|
|
В этом исследовании изучалось, как квантовые дефекты поглощают свет от соседних редкоземельных излучателей. Было обнаружено, что когда эти дефекты захватывают энергию, они не только возбуждаются, но и меняют свое спиновое состояние, и это изменение трудно обратить вспять. Это свойство позволяет предположить, что данный метод может обеспечить долговременное хранение данных.
|
|
|
|
“Кроме того, из-за меньших длин волн света, излучаемого узкополосными редкоземельными излучателями, а также небольшого размера дефектов, система может обеспечить более плотный метод хранения данных, чем другие оптические подходы”, - говорится в пресс-релизе.
|
|
|
|
Исследователи заявили, что при использовании различных длин волн света для каждого источника, известного как мультиплексирование длин волн, в одной и той же области потенциально может храниться больше данных.
|
|
|
|
Моделирование и теоретическая основа
|
|
|
|
Исследователи создали модели материалов с узкополосными редкоземельными излучателями, чтобы проверить свой подход. Атомы этих материалов поглощают и излучают свет на очень специфических, узких длинах волн, которые затем могут улавливаться близлежащими квантовыми дефектами.
|
|
|
|
Прогнозы исследования были получены с использованием основополагающих теорий электронной структуры и квантово-механических теорий для моделирования передачи и хранения энергии внутри системы.
|
|
|
|
“Мы хотели разработать необходимую теорию, чтобы предсказать, как происходит передача энергии между излучателями и дефектами”, - сказал Сварнабха Чаттарадж, научный сотрудник Аргоннского университета. “Эта теория затем позволила нам определить правила проектирования для потенциальной разработки новых оптических запоминающих устройств”.
|
|
|
|
Тем не менее, исследователи теперь хотят провести дальнейшие исследования, чтобы выяснить продолжительность возбужденного состояния и способы извлечения сохраненных данных. “Но понимание этого процесса передачи энергии в ближнем поле - огромный первый шаг”, - заключил Чаттарадж.
|
|
|
|
Источник
|
