Учёные создали действенный способ записи информации в алмазах — материале, отличающемся прочностью и устойчивостью. Публикация о новом методе появилась в журнале Nature Photonics. Эта технология позволяет хранить огромный объем данных с исключительной плотностью и сохранять её миллионы лет.
С ростом объема цифровых данных экспоненциальным темпом остро встаёт вопрос о создании надёжных и результативных систем хранения информации. технологииМагнитные жесткие диски и твердотельные накопители, хотя и широко распространены, обладают недостатками. Жесткие диски подвержены потере данных при деградации магнитных свойств. Также тревожен рост потребления энергии для хранения информации.
Исследователи из Университета науки и техники Китая в Хэфэе разрабатывают альтернативные решения, совмещающие экологичность, энергоэффективность, большую ёмкость памяти и высокую скорость обработки данных. алмаза— материал, востребованный благодаря прочности и светопроницаемости.
Френкелевские дефекты: микросфера для сохранения информации.
В эксперименте исследователи применили миниатюрные частицы алмаза, которым экспонировали ультракороткие лазерные импульсы. фемтосекундаДля генерации импульса отводится время в 0,000 000 000 000 000 001 секунды. Задача метода – создание «дефектов Френкеля», то есть вакуолей, возникающих при смещении атома углерода. Дефекты применяются для сохранения информации.
Вакуоли обладают высокой структурной стабильностью даже при высоких температурах и устойчивы к фотообесцвечиванию, что обеспечивает частую и долговременную возможность считывания данных. Сложное взаимодействие между… лазеромАлмазная основа сокращает размер каждой вакуоли до меньше чем 69 нанометров, что существенно увеличивает плотность хранения информации.
Рекордная плотность и непревзойденная долговечность
Специалисты объявили о высокой плотности хранения информации — 14,8 терабита на кубический сантиметр. Эта система также характеризуется исключительной продолжительностью существования — потенциально миллионы лет, хотя подобная оценка получена посредством моделирования. Благодаря термообработке структура данных хранится в алмазе устойчиво и длительно, не нуждаясь при этом в обслуживании. — говорит для New Scientist Я Ванг, соавтор исследования.
Команда сохранила знаковые изображения, например «Кот с золотой рыбкой» Анри Матисса или фотографию Эдуарда Майбриджа 1878 года, чтобы проверить систему. Изменив атомную структуру алмаза так, чтобы воспроизвести световые колебания каждого пикселя, команда продемонстрировала поразительную эффективность хранения данных с коэффициентом ошибок менее 1%. Несмотря на перспективы, эта технология сталкивается с трудностями при масштабном внедрении, в частности из-за высокой стоимости и сложности оборудования для ее производства.