Сегнетоэлектрики увеличат плотность записи информации в 100 раз

Сегнетоэлектрики увеличат плотность записи информации в 100 раз

Физики из университетов Сиднея и Вулонгонга разработали метод, позволяющий бесконтактно переключать поляризацию в отдельных доменах сегнетоэлектрика. По словам авторов, это позволит по меньшей мере в сто раз увеличить плотность записи информации по сравнению с современными устройствами. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает Physics.

Сегнетоэлектрики — материалы, внутри которых может возникать и поддерживаться диэлектрическая поляризация. Это явление обычно связано с существованием внутри диэлектриков (непроводящих материалов, например, пластика) электрического поля, направленного в противоположном направлении, по отношению ко внешнему полю. В сегнетоэлектриках это поле может поддерживаться даже после отключения внешнего поля.

Память на основе тонких слоев сегнетоэлектриков основана на том, что эти материалы можно разбить на небольшие домены, поляризация внутри которых может быть независима от поляризации в окружающем веществе. Для кодирования в доменах нулей и единиц поляризацию можно направлять вверх или вниз внутри слоя. Одной из главных проблем технологии является отсутствие надежного метода записи информации — изменения поляризации домена. 

В существующих методиках для записи информации в домен необходимо прикоснуться к нему острой заряженной иглой. Это создает сильное электрическое поле, меняющее поляризацию в материале. Вместе с тем, физическое прикосновение повреждает тонкий слой сегнетоэлектрика или иглу, что со временем ухудшает работоспособность элемента памяти.

Ученые продемонстрировали методику на тонких кристаллах манганита иттрия (YMnO3). Поляризация в них может быть направлена в одном из двух направлений. В качестве источника электронов авторы использовали 200-нанометровый пучок просвечивающего электронного микроскопа с повышенной энергией. Электроны, проходя сквозь материал, создавали интенсивное электрическое поле, которое было направлено от центра пучка. Его силы было достаточно для того, чтобы поменять поляризацию в одном домене, поляризация которого изначально была направлена против поля, создаваемого пучком. По словам физиков, поляризация сохранялась даже через месяц после «записи информации». 

Как отмечают авторы, для того, чтобы воплотить методику в жизнь, потребуется создать миниатюрные источники электронных пучков. Другая проблема, которую подчеркивает Такао Мацумото, независимый эксперт из Университета Токио, не переключится ли поляризация соседнего домена вместе с тем, куда происходит запись информации. Физики считают, что даже если технологию не удастся использовать для записи информации, новые методики позволят лучше изучить сегнетоэлектрики и поведение их доменов.

С развитием техники и миниатюризацией компьютеров происходит рост плотности записи информации. На современных магнитных носителях, таких как HDD, существует фундаментальный предел плотности записи — минимальный размер магнитного домена. Для того, чтобы его обойти ученые ищут другие носители информации. К примеру, хранить данные можно в ДНК — недавно в ее молекулах записали около 200 мегабайт данных. Но и в традиционных магнитных материалах еще есть потенциал роста — использование ячеек, способных находиться в одном из шести, а не двух состояний.

Владимир Королёв

N+1

Похожие новости:
Раработана технология вечного хранения информации
В компании Hitachi предлагают заменить привычные оптические носители, срок службы которых ограничен всего лишь несколькими десятилетиями, практически вечными пластинками из кварцевого стекла. Информация будет записываться на такие пластинки в виде бинарного кода в четыре слоя ..
2012-09-27 2089 0 Технология
0
Создан новый тип носителя информации
Американские физики предложили новый компактный носитель информации. Исследование опубликовано в журнале Science Advances, кратко о нем сообщает издание EurekAlert!Физики создали трехмерный алмазный чип, в котором для хранения памяти используются азото-замещенные вакансии — один из дефектов кристаллической решетки, ..
2016-10-27 13559 0 Технология
0
IBM установила атомарные пределы плотности памяти
Учёные из научно-исследовательского подразделения IBM Research корпорации IBM успешно продемонстрировали возможность хранения информации в ячейке памяти, состоящей всего лишь из 12-ти магнитных атомов. Для сравнения: современный жесткий диск использует около миллиона атомов для хранения одного бита информации. ..
2012-05-5 2039 0 Технология
0
Кварцевая память хранит цифровую информацию вечно
Недавно в области цифрового хранения информации произошел прорыв в увеличении недостающей плотности записи данных и повышения долгосрочности хранения данных. Новые технологии хранения, разработанные в университете Саутгемптона совмещают в себе как долговечность так и высокую плотность хранения данных. Из-за ..
2013-07-12 2234 0 Технология
0
Магнитную информацию записали в индивидуальную молекулу
Ученые показали, что благодаря использованию органической оболочки носителями магнитной информации могут быть индивидуальные атомы железа. Работа опубликована в журнале Nature Communication, ее краткое содержание приводится на сайте Технологического института в Карсшуле. Современные технологии записи на магнитные носители ..
2012-07-5 1451 0 Технология
0
Ученые использовали графен для записи информации
В своей последней научной статье, опубликованной в «Scientific Reports», исследователи Ксянгпинг Ли, Квиминг Жанг, Кси Чен (Xiangping Li, Qiming Zhang, Xi Chen) и профессор Мин Гу (Min Gu) продемонстрировали возможность записи голографических данных на полимерный композит оксида графена. «Традиционно, информация записывается в виде двоичных ..
2013-10-4 1785 0 Технология
0
Российские учёные создают плотный лазер
Специалисты НВП «Топаз» в Томске разрабатывают лазерную установку для резки и сварки толстых металлов, которая не имеет аналогов в мире, передаёт inotomsk.ru. «Наша идея позволяет при меньшей мощности получить более высокую плотность мощности излучения, чем у стандартных систем. Для резки и сварки ..
2015-06-22 1932 0 Технология
0
Напечатаны бумажные чипы памяти с помощью струйного принтера
Исследователи из Научно-технического исследовательского центра VTT, Финляндия, продемонстрировали, что при помощи достаточно простых методов струйной печати особыми «металлизированными» чернилами можно изготавливать чипы памяти непосредственно на бумаге, при этом, достаточно большими рулонными партиями. Такая очень дешевая «бумажная» ..
2015-04-26 2090 0 Технология
1
Японский ученый создал микрогенератор
Японский исследователь Тошиюки Уэно изобрел крохотный виброгенератор (2 мм высота x 3 мм ширина x 12 мм глубина), преобразующий вибрации в электрический ток. Представленный Уэно экземпляр оказался в 22 раза эффективнее (энергетическая плотность - 22 мВт/см3), чем современные вибрационные генераторы (энергетическая плотность - 1 мВт/см3). Разработанное устройство, ..
2013-09-29 2627 0 Технология
0
Физики уместили 10 бит в одном фотоне
Физики из нидерландского Университета Твента побили рекорд записи информации в одиночных фотонах, поместив в единичный квант света свыше 10 бит данных. Новый результат, по словам авторов, позволит значительно улучшить существующие методики квантовой криптографии — в современных устройствах фотон ..
2016-09-28 18510 0 Технология
0
Новые японские батареи увеличат время работы смартфонов
Деловая газета Nikkei сообщила о новой инновационной технологии японских ученых. Компания Shin-Etsu Chemical разработала новейшую технологию производства литий-ионных аккумуляторных батарей. В состав батарей будет входить новый компонент, который увеличит емкость элементов питания ..
2013-08-3 2326 0 Технология
0
Ученые создали самое маленькое магнитное запоминающее устройство
Ученые из германского научного центра CFEL и специалисты IBM создали самое маленькое в мире магнитное запоминающее устройство - они смогли записать один байт на 96 атомах, в то время как для записи этого объема данных на современных жестких дисках требуется полмиллиарда атомов, говорится ..
2012-01-13 3529 0 Технология
0
Ученые вырастили самые плотные углеродные нанотрубки
Выдающиеся механические, электрические и тепловые свойства углеродных нанотрубок делают их прекрасным материалом для производителей электроники. Однако, до недавнего времени ученые полагали, что низкая плотность графеновых крошечных цилиндров, необходимых для разработки множества приложений микроэлектроники, помешает этому. Теперь же, команда ..
2013-09-23 1657 0 Технология
1
Объявлено о создании 4K Blu-ray дисков
На CES-2014, компания Blu-ray Disc Association представила сразу несколько устройств, поддерживающих изображение в формате 4К. Новые диски формата Blu-Ray будут анонсированы в ближайшее время, причем емкость новых накопителей составляет не менее 100 Гб. «Blu-ray Disc» — это формат ..
2014-01-20 1724 0 Технология
0
Графен сочли пригодным материалом для нейропротезов
Графен оказался нейтральным материалом для нейронов. К такому выводу пришла междисциплинарная группа ученых из Кембриджского центра графена и итальянского Университета Триеста показала. Вещество не повреждает клетки и не влияет на их электрофизиологическую активность, что делает его перспективным материалом для разработки нейропротезов. Статья ..
2016-01-30 1950 0 Технология
0