В России разработан новый носитель информации более надежный чем флешки и SSD на основе алмаза

В России разработан новый носитель информации более надежный чем флешки и SSD на основе алмаза

Ученые Института физики. П.Н. Лебедев (ФИАН) РАН открыл новое физическое явление, которое можно использовать для простого и дешевого создания оптических и электронных приборов на основе алмазов. По мнению авторов исследования, такой подход ускорит разработку устройств на основе этого материала.

Выбор флешки

«Чем выше плотность памяти, тем меньше и компактнее будет запоминающее устройство. В настоящее время в качестве носителей информации для компьютера используются электронные и магнитные устройства. Однако ученые почти достигли предела плотности записи информации о них. Приборы, работающие по законам оптики, помогут преодолеть этот показатель», — пояснил Георгий Красин, младший научный сотрудник Лаборатории лазерной нанофизики и биомедицины Института Лебедева РАН, один из авторов Работы.

Чтобы создать что-то на основе алмаза, нужно придать ему определенную форму и обработать его поверхность. Теперь они делают это с помощью лазера. Под действием излучения с поверхности материала его верхний слой испаряется, создавая нужный рельеф — процесс, называемый лазерной абляцией. Излучение, которым обрабатывают кристалл, поляризовано, т. е. представляет собой электромагнитную волну, колебания которой наблюдаются только в одной плоскости. Ученые обнаружили, как поляризация лазерного луча влияет на испарение материала с поверхности кристалла алмаза. Для этого образец облучали лазерными импульсами и меняли поляризацию — пропускали через специальную вращающуюся пластину. В результате лазерной обработки на поверхности кристалла появлялись углубления, размер которых зависел от уровня интенсивности излучения.

«Зависимость лазерной абляции от поляризации — новое физическое явление. Техника управления этим эффектом очень проста и доступна, для ее реализации нужна только полуволновая пластинка. Вращая его, мы можем оптимизировать параметры обработки, а значит, можем управлять свойствами структур, создаваемых на поверхности алмаза», — рассказал Георгий Красин.

Пока что ячейки памяти не созданы непосредственно на алмазе, но ученые работают с кварцем — это тоже оптический материал.

«Особенность оптических носителей информации в том, что с их помощью можно создать не трехмерное устройство, а пятимерное, управляя свойствами излучения, записывающего информацию. Проще говоря, в одну ячейку можно записать несколько логических нулей или единиц, что позволяет увеличить плотность памяти», — рассказал Георгий Красин.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Applied Surface Science.

Надежнее флешек и твердотельных накопителей. В России создали новый носитель информации на основе бриллиантов.

Профессор Ростислав Стариков, заведующий лабораторией Института лазерных и плазменных технологий Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», считает, что правильнее говорить о том, что открыто не физическое явление, а новая техническая возможность.

«Я не уверен, что удастся создать сверхплотную память на основе алмаза, даже с учетом того, что ученые смогут реализовать 5D-запись. технологий, используемых в настоящее время для создания устройств хранения данных, однако можно с уверенностью сказать, что такой носитель будет очень надежным и долговечным, так как ему не будут страшны электромагнитные излучения, которых очень боятся флешки, винчестеры, SSD и тому подобное», — сказал он «Известиям».

Новый тип носителей информации

До сих пор ученые пытались создать узор только на поверхности алмаза, то есть одномерный рисунок. В будущем ученые планируют использовать эту технологию для создания двух- и трехмерных структур на поверхности и объеме кристаллов.

«Запись данных лазером в оптический материал возможна, такие проекты уже существуют. Есть примеры записи огромных объемов данных в очки и, таким образом, сохранения всех наших знаний почти на неопределенный срок. Эта технология хороша тем, что след лазера, введенный в объем или на поверхность кристалла, может быть очень маленьким и в то же время очень четким. Он не расплывется и не испортится со временем», — рассказал Роман Пономарев, заведующий молодежной лабораторией «Комплексная фотоника» Пермского государственного национального исследовательского университета, старший научный сотрудник ЦК НТИ «Фотоника».

Эксперт предположил, что эту технологию можно использовать для защиты ценных алмазов, поскольку подделать лазерную «подпись» достаточно сложно. Ростислав Стариков подчеркнул, что маркировка не влияет на качество бриллианта, но на нем может быть зафиксирована полная информация о владельце, производителе и месте добычи.

Поделитесь с друзьями и коллегами в социальных сетях!
Учитесь вместе!