211service.com
Femdimensionell datalagring
Ett nytt ljuskänsligt material kan leda till skivor av storleken på dagens DVD-skivor som lagrar fyra storleksordningar mer data. Traditionella DVD- och CD-skivor lagrar data på sin yta i två dimensioner, och holografiska skivor kan lagra dem i tre. Nu har forskare för första gången demonstrerat vad de kallar ett femdimensionellt optiskt material. Den kan registrera data i tre rumsliga dimensioner och som svar på olika våglängder och polariseringar av laserljus.
Data regnbåge : Dessa sex mönster skrevs inom samma område av ett nytt datalagringsmedium med tre olika färger och två olika polarisationer av laserljus.
Materialet utvecklas av forskare under ledning av Min Gu , direktör för Centrum för mikrofotonik vid Swinburne University of Technology i Victoria, Australien. Materialet består av lager av guld nanorods upphängda i klar plast snurrade platt på ett glassubstrat. Flera datamönster kan skrivas och läsas inom samma område i materialet utan att störa varandra. Med hjälp av tre våglängder och två polarisationer av ljus har de australiensiska forskarna skrivit sex olika mönster inom samma område. De har ytterligare ökat lagringstätheten till 1,1 terabyte per kubikcentimeter genom att skriva data till staplar på så många som 10 nanorod-lager. I en tidning publicerad online idag i tidskriften Natur , Gus grupp rapporterar inspelningshastigheter på ungefär en gigabit per sekund.
Man kan spela in varje bit med en laserpuls, säger Gu. Skrivlasern smälter och omformar guldpartiklarna, som är mindre än 100 nanometer långa. Förändringarna påverkar hur nanoroderna interagerar med ljus från ett laseravbildningssystem, vilket gör att data kan läsas.
De australiensiska forskarna skräddarsydda guldnanopartiklarna för att svara på ljusets olika våglängder genom att kontrollera deras dimensioner. När de pulseras med en fokuserad stråle av grönt ljus, till exempel, kommer vissa av nanoroderna att ändra form, medan andra mycket nära men av en annan storlek inte kommer att påverkas. Svaret från nanoroderna, som är utspridda i plasten slumpmässigt, beror också på utbredningsvinkeln för det inkommande ljuset. När ljusets polarisering är i linje med stavarnas långa axel, absorberar stavarna det starkare än de gör ljus som kommer från andra vinklar. Mönstren kan inte raderas och skrivas om, men de bör vara stabila över tiden.
Tidigare arbete med denna typ av multiplexerad optisk lagring förlitade sig på ljuskänsliga polymerer. Absoptionsspektrumet för dessa material är mycket brett, säger Gu, vilket gör det svårt att spela in med hög densitet med flera ljusfärger. Fördelen med guldnanoroderna och kvantprickar, ett annat nanomaterial som Gu utforskar för omskrivbar femdimensionell lagring, är att de reagerar på mycket smalare ljusband.
Den australiensiska tekniken kommer att behöva konkurrera med en rad högdensitetstekniker för datalagring i olika utvecklingsstadier, inklusive flash och nästa generations högdensitetsmagnetisk lagring. Resultaten är tidiga men intressanta, säger Kevin Curtis , teknisk chef på InPhase Technologies , ett företag i Colorado som utvecklar holografisk lagring, som spelar in i tre dimensioner med en våglängd. Förra veckan på IEEE Photonics Society's optisk datalagring möte i Florida presenterade InPhase en prototyp som lagrar 713 gigabyte per kvadrattum. Företaget arbetar med Hitachi att implementera den holografiska tekniken i produkter.
Barry H. Schechtman, verkställande direktör emeritus för Information Storage Industry Consortium , säger att det australiensiska arbetet är en bra första demonstration av den långsiktiga potentialen hos femdimensionell inspelning för att öka den optiska lagringskapaciteten och hastigheten. Inspelningsmediet för guldnanorod ger fler rattar att vrida på än andra material för datalagring, säger han.
Schechtman varnar dock för att forskarna står inför en enorm teknisk utmaning. Det är troligt att det kommer att bli svårt att kombinera alla dessa variabler på en gång och driva var och en mot sina naturliga gränser, säger han.
Gu rapporterar att han har ett avtal med Samsung och för diskussioner med den kinesiska elektroniktillverkaren Shenzhen Sunland Technology att licensiera tekniken. Den första applikationen, säger han, kommer sannolikt att finnas i arkiv där stora mängder data från medicinska bildfiler, säkerhetskodning och banktjänster lagras.