Опубликовано : Пт, Июл 3rd, 2015

Быстрее лазеры – мощнее память.

Поделись
Ключевые слова
By Amit Patel DVD-диски и Blu-Ray диски содержат так называемые фазы изменения материалов, которые Morph от одного атомного состояния в другое, будучи пораженным с импульсами лазерного света, с данными "записали" в этих двух атомных состояний. Использование сверхбыстрых лазерных импульсов, которые ускоряют процесс записи данных, Caltech исследователи приняли новую технику, сверхбыстрый электронный кристаллографии (UEC), чтобы визуализировать непосредственно в четырех измерениях меняющиеся атомных конфигураций материалов, подвергающихся фазовые изменения. При этом, они обнаружили ранее неизвестную промежуточную состояние атома-один, что может представлять неизбежный предел скорости записи данных.
По пролить свет на фундаментальные физические процессы, связанные с хранением данных, работа может привести к лучше, быстрее систем компьютерной памяти с большей емкостью. Исследование, сделано в лаборатории Ахмед Зевайла, Линуса Полинга профессор химии и профессор физики, будут опубликованы в печатных выпуске журнала 28 июля АСУ Nano . При свет взаимодействует с материалом фазового перехода, его меняется от упорядоченного кристаллического расположения к более неупорядоченной, или аморфной, конфигурации.Эти два состояния представляют 0 и 1 цифровых данных. "Сегодня, наносекундные лазеры-лазеры, которые импульсный свет в одной миллиардной второго используется для записи информации о DVD-дисков и Blu-Ray дисков, при движении материала из одного состояния в другое," объясняет Джованни Vanacore, докторской ученый и автор исследования. Скорость, с которой данные могут быть записаны определяется как скорость лазера, то есть по продолжительности каждого «импульса» света, и тем, насколько быстро материал сам по себе может переходить от одного состояния в другое. Таким образом, с наносекундным лазером, "быстрый вы можете записать информацию является одним единица информации, один 0 или 1, каждый наносекунд," говорит Jianbo Ху, докторской ученый и первый автор статьи."Для того, чтобы еще быстрее, люди начали использовать фемтосекундных лазеров, которые потенциально могут записать одну единицу каждый миллионная одной миллиардной секунды. Мы хотели бы знать, что на самом деле происходит с материалом на этой скорости, и если есть предел как быстро вы можете перейти от одного структурного фазы в другую ". Для изучения этого, исследователи использовали технику, сверхбыстрый электронный кристаллографии. Техника, новая разработка отличен от Нобелевской Зевайл в призовые работа в фемтохимии, визуальное изучение химических процессов, протекающих в фемтосекундных масштабах, позволило исследователям непосредственно наблюдать перехода атомную конфигурацию прототипа материала с изменением фазы, германий теллурида (GeTe ), когда он попал под импульса.
В ОДК, образец кристаллического ОеТе бомбардировке с с последующим импульсом электронов. Лазерный импульс вызывает атомную структуру, чтобы изменить от кристаллического к другим структурам, и затем в конечном счете, в аморфное состояние. Затем, когда электрон импульса попадает в образец, его электроны рассеивают в образце, что позволяет получить представление о конфигурации атомов образца в зависимости от времени. С помощью этого метода, исследователи могли видеть непосредственно, впервые, структурный сдвиг в GeTe вызвано лазерных импульсов. Тем не менее, они также видели что-то больше: неизвестный ранее промежуточный этап, который появляется при переходе от кристаллического в аморфное конфигурации. Потому что движется через промежуточную фазу занимает дополнительное время, исследователи полагают, что она представляет собой физический предел, как быстро может произойти и-общий переход к тому, как быстро данные могут быть записаны, независимо от лазерных скоростях используются. "Даже если есть лазерный быстрее, чем фемтосекундного лазера, будет предел того, как быстро этот переход может произойти и информация может быть записана только потому, что из физики этих материалов фазового перехода", говорит Vanacore. "Это то, что не может быть решена технически это фундаментальное." Несмотря выявления таких ограничений, исследование может в один прекрасный день способствовать развитию более хранения данных для компьютеров, говорят исследователи. Сейчас, как правило, компьютеры хранить информацию несколькими способами, среди которых хорошо известный оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Оперативная память, которая используется для запуска программ на вашем компьютере, может записывать и переписывать информацию очень быстро с помощью электрического тока. Тем не менее, информация теряется, когда компьютер выключен. ROM для хранения, в том числе компакт-дисков и DVD-дисков, использует изменение фазы материалов и лазеры для хранения информации. Хотя ROM записи и считывает данные медленнее, информация может храниться в течение многих десятилетий. Поиск путей для ускорения процесса записи со сменой фаз материалов и понимания пределы этой скорости может привести к новому типу памяти, который использует лучшее из обоих миров. Исследователи говорят, что их следующий шаг будет заключаться в использовании UEC изучать переход аморфной атомной структуры ОеТе обратно в кристаллической фазе-сопоставимой с явлением, которое происходит, когда вы стираете, а затем переписать DVD. Хотя эти приложения может означать захватывающие изменения для будущих компьютерных технологий, эта работа также очень важно с фундаментальной точки зрения, говорит Зевайл. "Понимание фундаментальное поведение преобразования материалов является то, что мы после этого, и эти новые методы, разработанные в Калифорнийском технологическом институте, позволили визуализировать такое поведение в пространстве и времени", говорит Зевайл.

Оставить комментарий

XHTML: Вы можете использовать эти HTML-теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>