更快、更密集的數據存儲(chu) 革命即將來臨(lin) 了嗎?據英國《自然·物理學》雜誌近日發表的一項研究,一個(ge) 美國聯合研究團隊利用層狀二碲化鎢製成了二維(2D)金屬芯片,其厚度僅(jin) 三個(ge) 原子!在更節能的同時,儲(chu) 存速度提高了100倍之多,為(wei) 開發下一代數據存儲(chu) 材料奠定了基礎。
當今世界所產(chan) 生的數據比以往任何時候都多,然而我們(men) 當前的存儲(chu) 係統已接近大小和密度的極限,因此迫切需要相關(guan) 技術革命。科學家正在研究數據的其他保存形式,包括存儲(chu) 在激光蝕刻的載玻片、冰冷分子、單個(ge) 氫原子、全息膠片甚至DNA上。
在這次的新研究中,美國斯坦福大學、加州大學伯克利分校和德克薩斯A&M大學的研究人員嚐試了另一種方法,他們(men) 研發的新係統由二碲化鎢金屬組成,排列成一堆超薄層,每層僅(jin) 有3個(ge) 原子厚。其可代替矽芯片存儲(chu) 數據,且比矽芯片更密集、更小、更快,也更節能。
研究人員對二碲化鎢薄層結構施加微小電流,使其奇數層相對於(yu) 偶數層發生穩定的偏移,並利用奇偶層的排列來存儲(chu) 二進製數據。數據寫(xie) 入後,他們(men) 再通過一種稱為(wei) 貝利曲率的量子特性,在不幹擾排列的情況下讀取數據。
團隊表示,與(yu) 現有的基於(yu) 矽的數據存儲(chu) 係統相比,新係統具有巨大優(you) 勢——它可以將更多的數據填充到極小的物理空間中,並且非常節能。此外,其偏移發生得如此之快,以至於(yu) 數據寫(xie) 入速度可以比現有技術快100倍。
目前,團隊已為(wei) 該設計申請了專(zhuan) 利。他們(men) 還在研究下一步改進的方法,例如尋找除二碲化鎢之外的其他2D材料。研究人員表示,對超薄層進行非常小的調整,就會(hui) 對它的功能特性產(chan) 生很大的影響,而人們(men) 可以利用這一知識來設計新型節能設備,以實現可持續發展和更智慧的未來存儲(chu) 方式。
總編輯圈點
我們(men) 的數據存儲(chu) 方式,早已從(cong) 磁帶、軟盤和CD等介質,進化到了能夠在無數微型晶體(ti) 管中保存數據的精密半導體(ti) 芯片,而且其容量可以呈指數級增長。這是一個(ge) 壯舉(ju) 。但時至今日,矽基芯片的能力仍告不足——人類數據爆炸式增長的同時,還要對動態數據快速地利用、分析,不斷增加的需求給存儲(chu) 方式不斷帶來新的壓力。這一狀態無疑將推動存儲(chu) 方式持續變革,究竟誰會(hui) 在這一次的革新中發揮最重要的作用?有人說是DNA,也有人說是單原子。全球都在注視著,這些候選者中哪個(ge) 技術最先成熟,或哪個(ge) 能率先投入市場應用。
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