Учёные Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета изучили способ создания единиц и нулей с помощью заряженных кристаллических дефектов. Каждый из них, размером не больше отдельного атома, может использоваться в классической компьютерной памяти.
Объекты с состояниями «включено» и «выключено» подходят для хранения информации в виде двоичного кода. В компьютерах таковыми стали транзисторы. CD-дисках — рельеф поверхности.
Размеры объекта определяют размер устройства для хранения информации. Инженеры и учёные стремятся уменьшить размеры хранилищ памяти, находя баланс между простотой записи, считывания, стоимостью и долговечностью устройства.
Учёные смогли соединить изучение свойств твердых тел с разработкой квантовых технологий. обеспечить Запись информации посредством заряженных кристаллических дефектов оксида иттрия. Y2O3), легированного празеодимом (Pr).
Каждый фрагмент памяти — это отсутствующий атом, то есть недостаток. Теперь возможно вместить терабайты информации в крошечный блок вещества величиной с миллиметр. UChicago PME Тянь Чжун (Tian Zhong).
При накоплении энергии кристаллом освобождаются электроны и образуются дырки — частицы с отрицательным и положительным зарядом соответственно. Заряды ловит кристаллическая структура. Данную информацию о заряде ученые могут извлекать оптическими методами. работают Пассивные дозиметры определяют количество радиации, которое получили сотрудники больниц и ускорителей элементарных частиц.
Некоторые материалы могут сохранять заряд от облучения длительное время. В эксперименте применили редкоземельный металл празеодим и кристалл оксида иттрия. Ученые считают, что описанный в публикации процесс можно использовать с другими материалами, используя оптические свойства редких элементов. опубликовано в журнале Nanophotonics.
Новый накопитель информации по-разному реагирует на излучение, в отличии от дозиметров, которые срабатывают при воздействии рентгеновских или гамма-лучей. Его можно активировать простым ультрафиолетовым лазером. стимулирует Лантаноиды высвобождают электроны. Электроны захватываются некоторыми дефектами кристалла оксида — пустотами на месте атома кислорода.
Учёные научились управлять тем, какие дефекты заряжаются, а какие нет. Обозначив заряженный дефект как «единицу», а незаряженный — как «ноль», учёные превратили кристалл в устройство хранения данных с высокой плотностью записи информации.