Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Den tyndeste CD-RW:Datalagring på atomare skala

Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain

Ved hjælp af en fokuseret laserstråle, forskere kan manipulere egenskaber af nanomaterialer, således 'skriver' information på enkeltlagsmaterialer. På denne måde, den tyndeste lysskive på atomniveau blev demonstreret.

Flaskehalsen i datalagringsområdet på atomare skala kan brydes med en simpel teknik, takket være nyere innovative undersøgelser udført af forskere fra Nanjing Normal University (NJNU) og Southeast University (SEU).

Gennem en simpel, effektiv og billig teknik, der involverer den fokuserede laserstråle og ozonbehandling, NJNU og SEU forskerhold, ledet af prof. Hongwei Liu, Prof. Junpeng Lu og Prof. Zhenhua Ni demonstrerede, at fotoluminescens (PL) emissionen af ​​WS 2 monolag kan kontrolleres og modificeres, og følgelig den fungerer som den tyndeste lette disk med genskrivbar datalagring og kryptering.

"I vores barndom, de fleste af os har sandsynligvis erfaring med at fokusere sollys på et stykke papir ved at forstørrelsesglas og forsøge at antænde papiret. Den brændte plet på papiret er en slags dataregistrering i øjeblikket. I stedet for at fokusere sollys, vi fokuserer laserstrålen på modificerede atomare niveau materialer og studerer effekter af den fokuserede laserstråle på PL emissioner af materialerne, " sagde prof. Lu.

Datalagring og kryptering:information 'tegnet' på ozonbehandlet WS 2 film

På grund af dens fordel ved direkte synlighed, PL betragtes normalt som en ideel teknologi med hensyn til kryptering og dekryptering af datalagring. For en ligetil og effektiv krypteringsdatalagringsmetode, følgende aspekter ønskes:(i) direkte skrivning (hurtig indskrivningshastighed); (ii) højt sikkerhedsniveau; (iii) stor datalagringskapacitet; (iv) visuel dekrypteringslæsning; (v) sletteevne.

For at løse disse teknologiske udfordringer, forskere demonstrerer den tyndeste lysdisk med krypteringsfunktionalitet.

Gennemskrivning og sletbar kryptering er realiseret på WS 2 monolag. Indskrivning og udlæsning af information er muliggjort ved direkte styring af fluorescenskontrast af WS 2 monolag. Ozon og fokuseret laserstrålescanning bruges til at manipulere PL-emission efter behov og realisere kryptering.

Med denne enkle og billige tilgang, forskerne var i stand til at bruge den fokuserede laserstråle til selektivt at 'skrive' information på et hvilket som helst område af filmen for at lagre krypterede data. Ud over, de skrevne data kan slettes, gør den enkeltlagede lette disk genanvendelig.

Interessant nok, udviklingen af ​​PL-emission med forskellige skrivelaserkræfter kunne bruges til at tildele forskellige gråtoner. Tildelingen af ​​16 gråniveauer indikerer en typisk trekant WS 2 monolag med en sidelængde på 60 μm kan lagre ~1 KB data. På grund af den høje rumlige opløsning og strømfølsomhed, lagerkapaciteten inden for 1 nm tykkelse kan være op til ~62,5 MB/cm 2 og skrivehastigheden kan nå ~6,25 MB/s. Denne teknologi vil være gavnlig til at udvide den optiske kryptering til lavdimensionelle regimer, tilbyder en uventet informationssikker løsning til udveksling af data.

Denne innovation blev først offentliggjort online i tidsskriftet Avancerede funktionelle materialer den 24. juni 2021.

Det hurtigt voksende informationsfelt kræver højere sikkerhed og større lagerkapacitet. For at udvikle let disk, der passer til industristandarden, Forskerholdene fra NJNU og SEU vil udvide den alsidige fokuserede laserstråleteknik til wafer-skala monolagsmateriale. Ud over, de vil undersøge yderligere forbedring af lagringsevnen for lysskiver via normal retningsstabling.


Varme artikler