Ученые ФИАН нашли способ записи и хранения информации на алмазах. Такие накопители в разы надежнее жестких дисков, флешек и SSD. Процесс их производства должен быть сравнительно простым и, следовательно, недорогим, но пока что дальше экспериментов дело не идет.
Алмаз вместо кремния
В России разработан совершенно новый тип носителей информации, в значительной степени опережающих по своей надежности современные флеш-драйвы и твердотельные накопители. Как пишут «Известия», за разработкой стоят специалисты Физического института им. П. Н. Лебедева (ФИАН) РАН.
Ученые открыли новое физическое явление, которое можно задействовать для создания оптических и электронных накопителей на основе алмазов. По информации издания, себестоимость таких устройств будет сравнительно невысокой, а процесс изготовления – в меру простым.
В основе процесса создания носителей информации лежит существующий метод обработки поверхности алмаза при помощи лазера – так называемая «лазерная абляция». Под воздействием лазера часть материала испаряется с поверхности алмаза вплоть до достижения необходимого рельефа. Ученые ФИАН придумали, как модернизировать этот процесс.
Одно ценное открытие
Излучение для обработки поверхности алмаза поляризовано. По сути, это волны, колебания которых фиксируются лишь в одной из плоскостей. Специалисты ФИАН обнаружили, что изменение поляризации излучения напрямую влияет на результат обработки им поверхности кристалла.
Для смены поляризации ученые пропускали излучение через специальную поворачивающуюся пластину. Результатом эксперимента стали микроскопические углубления на поверхности алмаза, которые, к тому же, поддаются «кастомизации». Их размер можно регулировать путем подстройки интенсивности излучения.
Обнаруженная российскими учеными зависимость лазерной абляции от поляризации – и есть новое физическое явление, с которого может начаться эра алмазных накопителей. «Техника управления этим эффектом (смена поляризации – прим. CNews) очень простая и доступная, для ее реализации нужна лишь полуволновая пластинка, – сообщили изданию специалисты ФИАН. – Вращая ее, мы можем оптимизировать параметры обработки, а значит, контролировать свойства создаваемых структур на поверхности алмаза».
Невероятные перспективы
Алмазные накопители имеют множество преимуществ перед современными носителями информации на базе флеш-памяти и тем более жестких дисков. Они как минимум надежнее за счет полной невосприимчивости к электромагнитному излучению.
К тому же, управляя поляризацией излучения при лазерной абляции, можно добиться значительного прироста вместительности таких накопителей. «Особенность оптических носителей информации в том, что с их помощью можно создать не трехмерное устройство, а 5D, управляя свойствами излучения, которое записывает информацию, – сообщил изданию Георгий Красин, один из открывших новое физическое явление ученых. – Если объяснять упрощенно, в одну ячейку можно записать несколько логических нулей или единиц, что и позволяет повысить плотность памяти.
«Запись данных лазером в оптическом материале реализуема, такие проекты уже есть, – сказал «Известиям» глава молодежной лаборатории интегральной фотоники Пермского государственного национального исследовательского университета, старший научный сотрудник ЦК НТИ «Фотоника» Роман Пономарев. – Есть примеры записи огромных объемов данных в стеклах и сохранения таким образом всех наших знаний практически бесконечно долго».
Роман Пономарев добавил, что след, оставляемый лазером на поверхности кристалла, может быть одновременно и очень маленьким, и очень четким. При этом с течением времени он не будет деградировать, что снижает риск потери записанной на кристалле информации.
Придется подождать
К моменту выхода материала ученые не называли сроки коммерциализации новой технологии хранения информации. Таким образом, нет даже примерного понимания, когда алмазные накопители начнут вытеснять привычные всему миру флешки, SSD и жесткие диски.
По информации издания, эксперименты по созданию ячеек памяти непосредственно на алмазе ученые еще не проводили. Вместо этого они тренируются на кварце. Также они попробовали создать на поверхности алмаза одномерный рисунок. В дальнейшем они хотят применить лазерную абляцию с переменной поляризацией для создания двух- и трехмерных структур.
Источник - https://www.cnews.ru/news/top/2022-11-15_ssd_i_fleshki_bolshe_ne_nuzhny
