Источник Правда.Ру

Российские ученые нашли способ увеличить объем DVD-дисков в миллион раз

Ученые из Казанского федерального университета и их зарубежные коллеги разработали новую методику оптической записи информации, которая позволит записать на один диск в миллион раз больше данных, чем на DVD.

Как сообщается в статье, опубликованной в журнале Nanoscale, на сегодняшний день оптические носители информации, такие как DVD или BluRay-диски, заметно отстают в своей емкости от жестких дисков, флэш-памяти и прочих "твердых" накопителей.

По словам ученых, это отставание обусловлено чисто физическими причинами. Более плотную запись информации при помощи света и ее чтение нельзя осуществить из-за невозможности фокусировки луча на предметах или точках поверхности, чьи размеры в два раза меньше, чем длина волны света. По этой причине плотность записи информации на всех оптических носителях информации заметно уступает тому, чего удается добиться для магнитных или электронных систем записи данных.

Способ обойти данное ограничение и повысить плотность записи до петабайта нашли Сергей Харинцев из Казанского федерального университета и его коллеги из Гарвардского университета и Имперского колледжа Лондона.

Экспериментируя с пленками из подобных красителей два года назад, российские исследователи обнаружили, что "хвосты" молекул азобензола можно переворачивать, одновременно облучая их при помощи лазера и удерживая их в электрическом поле. Этот "переворот" влияет на оптические свойства молекул красителя, что позволяет использовать их в качестве носителя информации.

Облучение приводило к изменению положения только тех молекул, на которые действовал электрический заряд. И это натолкнуло ученых на мысль, что пленки из азобензола можно использовать для создания оптической памяти, "нарушающей" дифракционный предел. Так исследователи разработали методы записи и чтения информации из таких пленок, используя наноантенну, которая поглощает свет лазера, усиливает его и фокусирует на той точке, куда нужно записать или считать информацию, облучая ее импульсами света на разных длинах волн.

По словам ученых, плотность записи данных на таком накопителе может превысить сто терабайт на один квадратный дециметр, что в примерно 38 раз больше, чем у самых емких современных жестких дисков. В дальнейшем, технология позволит достичь отметки в петабайт на квадратный дециметр. Диск с такой плотностью записи будет хранить в себе примерно в миллион раз больше информации, чем обычная DVD-"болванка", что откроет дорогу к недорогому резервному хранению данных.

Напомним, ранее в сибирском Институте физики полупроводников имени А. В. Ржанова изобретена флешка, память которой основана на использовании мультиграфена. Технология позволяет в разы превзойти эффективность современных аналогов.

Графен материал, который состоит из атомов углерода, образующих кристаллическую решетку слоем в один атом.

Принцип работы новой флешки основан на впрыскивании и хранении электрического заряда в запоминающей среде — мультиграфене (создается с помощью объединения нескольких слоев графена). Необходимыми компонентами такой флеш-памяти являются туннельный и блокирующий слои. Первый изготавливается из оксида кремния, второй, как правило, из диэлектрика с высоким значением диэлектрической проницаемости.

Эффективность флеш-памяти во многом зависит от величины работы выхода запоминающей среды — энергии, которая тратится на удаление электрона из вещества. Мультиграфен, "зажатый" между туннельным и блокирующим оксидами, представляет собой глубокую потенциальную яму, куда заряд скидывается и где потом долго хранится. Это дает возможность оптимизировать геометрию флеш-памяти.

Однако, у такой конструкции флешки есть ряд изъянов. Например, более толстые туннельный и блокирующий слои, используемые в данной технологии, неизбежно приводят к уменьшению быстродействия. О запуске производства таких флешек речь пока не идет.

Физики США также предложили новый компактный носитель информации. Исследователи создали трехмерный алмазный чип, который позволяет обходить затруднение, связанное с ограничением плотности записываемой информации.

В докладе, опубликованном в журнале Science Advances, ученые рассказали о создании трехмерного чипа, в котором для хранения памяти используются азото-замещенные вакансии — один из дефектов кристаллической решетки, возникающий при удалении атома углерода и его замене на атом азота.

Именно это открывает широкие возможности для манипулирования спинами атомов азота, что учеными использовалось для записи информации при помощи лазера. Таким образом удалось обойти затруднение, связанное с ограничением плотности записываемой информации, налагаемым объемом дисковых носителей формата DVD и Blu-Ray.

По словам американских физиков, плотность размещаемой информации на прототипе оказалась в сотни тысяч раз выше, чем на Blu-Ray. Также данные на чипе, как утверждают ученые, можно перезаписывать неограниченное число раз.

Ранее Pravda.Ru писала, что Министерство обороны РФ и инновационный центр "Сколково" проявили интерес к проекту аспиранта Ижевского госуниверситета Михаила Шаронова. Молодой ученый представил проект создания инновационного носителя информации на основе нейронных сетей, который он назвал "нейро-флешкой".

Носитель можно использовать как традиционную карту памяти, которая имеет при этом расширенные возможности. Предполагается, что изделие может быть использовано как носитель информации устройств с искусственным интеллектом.

На созданием "Нейро-флешки" помимо Шаронова работает команда из восьми разработчиков на базе кафедры вычислительной техники Ижевского госуниверситета имени Калашникова.

26-летнему аспиранту было предложено стать резидентом инновационной территории. В свою очередь Минобороны РФ также проявило интерес к новой разработке, предложив Шаронову разработать техзадание с параметрами и местами возможного использования "нейро-флешки".

Читайте последние новости Pravda.Ru на сегодня


Флешки будущего: Трехмерный алмазный чип с неограниченной памятью
Комментарии
Комментарии
Комментарии
bugbu mijio Последние дни Обамы у власти: Отношения с Россией доводят до точки невозврата
Klimen Koritarow Украина и Литва ответят за хамство первыми
Виктор Гольдмахер Последние дни Обамы у власти: Отношения с Россией доводят до точки невозврата
Виктор Гольдмахер Последние дни Обамы у власти: Отношения с Россией доводят до точки невозврата
ney max МОК: России по-прежнему запрещено проводить международные соревнования
Дмитрий Медведев(Google) Маттео Ренци проиграл из-за Крыма
Дмитрий Медведев(Google) Вашингтон раздражен Порошенко и занят поиском альтернативы
Дмитрий Медведев(Google) Последние дни Обамы у власти: Отношения с Россией доводят до точки невозврата
Николай Логачев Вашингтон раздражен Порошенко и занят поиском альтернативы
Николай Логачев Вашингтон раздражен Порошенко и занят поиском альтернативы