Хранение информации с помощью света - 24 Июня 2010 - Сайт о научно-технической информации

Новое устройство хранения информации может вмещать в себя в 500 раз больше данных чем стандартный Blu-ray диск.

Японские химики создали первый материал, который способен претерпевать фотообратимый переход от металла к полупроводнику. Данная разработка знаменует прорыв в ультравысокой плотности сохранения данных, в 500 раз превышающий плотность записи стандартного Blu-ray диска.

В последнее десятилетие возрастает интерес к новым способам переключения физических свойств вещества. Температура и давление могут влиять на материалы, допустим, делать из изолятора металл, или из немагнитного объекта магнитный, однако достаточно трудно таким образом контролировать комплекс устройства хранения памяти. Как результат, исследователи искали фотоиндуцированные фазовые переходы, для которых ключевым является свет лазера. В последнее время показано, что свет лазера изменяет материал с аморфного на кристаллический, с нейтрального на заряженный или с одного цвета на другой.

Шин-Ичи Охкоши и коллеги из Университета Токио обнаружили, что может быть наиболее полезным фотоиндуцированным переходом. Согласно их исследованиям, переходы металл-полупроводник нуждаются в соблюдении трех требований для оптических информационных носителей: они должны работать при комнатной температуре, рабочим светом лазера должен быть ультрафиолет (УФ), который является основным для высокой плотности записи, и свет необходим лишь такой мощности, чтобы память могла быть сохранена.

Исследователи использовали материал на основе нанокристаллов Ti3O5, которые они создали путем спекания коммерческого TiO2 в среде водорода. Нанокристаллы Ti3O5 находятся, как правило, в энергетически выгодном λ-состоянии, которое является металлическим проводником. Однако, облучение нанокристаллов УФ-светом приводит к переходу в другое – β-состояние, в котором заряд становится делокализованным как в полупроводнике. Для возвращая нанокристаллов в λ-состояние необходимо просто облучить их УФ-светом с более короткой длиной волны.

Как отмечает эксперт по фазовым превращениям из Японского национального технологического института Алекс Колобов, наиболее интересным для потенциального применения этих материалов является то, что они наноструктурированные, т.е. по сути, обладают высокой разрешающей способностью и, как следствие, могут быть применимы для создания высокой плотности хранения данных.

Таким образом, по расчетам группы, системы на основе нанокристаллов будут способны хранить данные с плотностью 1 Тбит/дюйм2, т.е. в 500 раз больше стандартного Blu-ray диска.