Teratavun tallennustila kuutiomillimetrille21.02.2025
Historiallisesti "ykkösiä" ja "nollia" muodostavan objektin koko on asettanut rajan tallennuslaitteen kokoa. Mutta nyt Chicagon yliopiston Pritzker School of Molecular Engineeringin tutkijat ovat tutkineet tekniikkaa, jolla voidaan tehdä ykkösiä ja nollia kidevirheistä, joista jokainen on yksittäisen atomin kokoinen. "Jokainen muistisolu on yksi puuttuva atomi - yksi vika", sanoi UChicago PME apulaisprofessori Tian Zhong. "Nyt voit pakata teratavun verran bittejä pieneen materiaalikuutioon, joka on vain millimetrin kokoinen." Tutkimus sai alkunsa Leonardo Françan säteilyannosmittareihin liittyvän tohtorintutkinnon aikana São Paulon yliopistossa Brasiliassa. "Sairaaloissa ja hiukkaskiihdyttimissä niitä tarvitaan seuraamaan, kuinka suurelle säteilyannokselle työntekijät altistuvat. Joillakin materiaaleilla on tämä kyky absorboida säteilyä ja tallentaa kyseistä informaatiota tietyn ajan," sanoi França Hän kiinnostui pian siitä, kuinka hän pystyisi manipuloimaan ja "lukemaan" tätä informaatiota optisten tekniikoiden avulla. "Kun kide absorboi riittävästi energiaa, se vapauttaa elektroneja ja aukkoja. Ja viat sieppaavat nämä varaukset", França selittää. "Voimme lukea tämän informaation. Voit vapauttaa elektronit, ja siten voimme lukea informaation optisin keinoin." Uuden muistin tallennustekniikan luomiseksi ryhmä lisäsi kiteeseen "harvinaisen maametallin" ioneja, ryhmän elementtejä, jotka tunnetaan myös nimellä lantanideja. "On hyvin tiedossa, että harvinaisissa maametallissa on erityisiä elektronisia siirtymiä, joiden avulla voit valita tietyt laservirityksen aallonpituudet optiseen ohjaukseen UV-säteilystä lähi-infrapuna-tiloihin", França sanoi. Toisin kuin annosmittareissa, jotka tyypillisesti aktivoidaan röntgen- tai gammasäteillä, tässä tallennuslaite aktivoidaan yksinkertaisella ultraviolettilaserilla. Laser stimuloi lantanideja, jotka puolestaan vapauttavat elektroneja. Elektronit ovat vangittuina oksidikiteen vikapaikoissa, esimerkiksi rakenteen yksittäiset aukoissa, joissa yksittäisen happiatomin pitäisi olla, mutta ei ole. Vaikka näitä kidevirheitä käytetään usein kvanttitutkimuksessa, ja ne lomittuvat luomaan "kubitteja" vaikkapa timanttiin, UChicago PME -tiimi löysi toisen käyttötarkoituksen. He pystyivät selvittämään mitkä viat varattiin ja mitkä eivät. Nimeämällä varattu aukko "ykköseksi" ja varautumaton väli "nollaksi", he pystyivät muuttamaan kiteen tehokkaaksi muistitallennuslaitteeksi sellaisessa mittakaavassa, jota ei ole aiemmin nähty klassisessa tietojenkäsittelyssä. Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
1800-luvun reikäkorttikäyttöisistä kangaspuista nykyaikaisiin matkapuhelimiin, jos esineellä on "päällä" ja "pois päältä" -tila, sitä voidaan käyttää informaation tallentamiseen.