Brug af lys til næste generations datalagring

Lille bitte, saltkrystaller i nanostørrelse kodet med data ved hjælp af lys fra en laser kunne være den næste valgfri datalagringsteknologi, efter forskning fra australske videnskabsmænd.

Forskerne fra University of South Australia og University of Adelaide, i samarbejde med University of New South Wales, har demonstreret en ny og energieffektiv tilgang til lagring af data ved hjælp af lys.

"Med brugen af ​​data i samfundet stigende dramatisk på grund af sociale medier, cloud computing og øget adoption af smarttelefoner, eksisterende datalagringsteknologier såsom harddiskdiske og solid state -lagring nærmer sig hurtigt deres grænser, " siger projektleder Dr. Nick Riesen, en stipendiat ved University of South Australia og gæstestipendiat ved University of Adelaides Institute for Photonics and Advanced Sensing (IPAS).

"Vi er gået ind i en tidsalder, hvor nye teknologier er påkrævet for at imødekomme kravene på 100 terabyte (1000 gigabyte) eller endda petabyte (en million gigabyte) lagring. En af de mest lovende teknikker til at opnå dette er optisk datalagring."

Dr. Riesen og University of Adelaide Ph.D. studerende Xuanzhao Pan udviklede teknologi baseret på nanokrystaller med lysemitterende egenskaber, der effektivt kan tændes og slukkes i mønstre, der repræsenterer digital information. Forskerne brugte lasere til at ændre de elektroniske tilstande, og derfor fluorescensegenskaberne, af krystallerne.

Deres forskning viser, at disse fluorescerende nanokrystaller kunne repræsentere et lovende alternativ til traditionel magnetisk (harddisk-disk) og solid-state (solid state-drev) datalagring eller blu-ray-diske. De demonstrerede omskrivbar datalagring i krystaller, der er 100 gange gange mindre end dem, der er synlige med det menneskelige øje.

"Det, der gør denne teknik til lagring af information ved hjælp af lys interessant, er, at flere bits kan lagres samtidigt. Og, i modsætning til de fleste andre optiske datalagringsteknikker, dataene kan omskrives, " siger Dr. Riesen.

Denne 'lagring på flere niveauer' - lagring af flere bits på en enkelt krystal - åbner vejen for meget højere lagertætheder. Teknologien gør det også muligt at bruge lasere med meget lav effekt, at øge dens energieffektivitet og være mere praktisk til forbrugeranvendelser.

"Det lave energibehov gør også dette system ideelt til optisk datalagring på integrerede elektroniske kredsløb, "siger professor Hans Riesen fra University of New South Wales.

Teknologien har også potentiale til at skubbe grænserne for, hvor meget digitale data der kan gemmes gennem udviklingen af ​​3D-datalagring.

"Vi mener, at det er muligt at udvide denne datalagringsplatform til 3D-teknologier, hvor nanokrystaller ville være indlejret i et glas eller en polymer, gør brug af de glasbehandlingsmuligheder, vi har på IPAS, "siger professor Heike Ebendorff-Heidepriem, University of Adelaide. "Dette projekt viser de vidtrækkende anvendelser, der kan opnås gennem tværfaglig forskning i nye materialer."

Dr. Riesen siger:"3D-optisk datalagring kan muligvis muliggøre op til petabyte-niveau datalagring i små datakuber. For at sætte det i perspektiv, det menes, at den menneskelige hjerne kan lagre omkring 2,5 petabyte. Denne nye teknologi kan være en levedygtig løsning på den store udfordring med at overvinde flaskehalsen i datalagring. "

Forskningen er offentliggjort i open access journal Optik Express .