There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Använda Nanotechnology till FörhöjningDataKapacitet

Professorn Minimum Gu och Xiangping Li, Centrerar för Mikro-Photonics, Fakultet av att Iscensätta och Industriella Vetenskaper, den Swinburne Universitetar av Teknologi, Australien
Motsvarande författare: mgu@swin.edu.au

Informationslagring är en sådan viktig aspekt att den har bana väg för utvecklingen av informationsteknik. Som en av de mest lova underdelarna har optisk datalagring ledde till en serie av revolutionära framflyttningar i detta område. En av de utmana uppgifterna är att möta fortillväxten som är eftersökt för lagringskapacitet. Bet bet by optisk datalagring liksom cd-skivor (CDs), disketter för digital video, (DVDs) och Blu-ray disketter (Blå-Strålar) dyker upp som kickminnestäthet, kickmotstånd till intensiv elektromagnetisk utstrålning, överenskommelse och bärbara system. Varje teknologi kommer med ny utvidgning av lagringskapaciteten men också med dess egna begränsning.

För datalagring för Ström strålar det optiska massmedia, liksom CDsna, DVDs och Blå-Strålar lager somdata som en serie av reflekterande markerar introducerat av en fokuserad laser, på ett inre ytbehandlar av en diskett. Sammanlagt lagras dessa fall, data inom ett tvådimensionellt (2D) lagrar, var informationen upptar mer mindre än 0,01% av volymen av en diskett1. Begränsat av växelverkan av inspelningvåglängden och den numeriska öppningen av den recoding linsen, är maximat kapacitet ungefärligt 700 Megabyte (MB) för en CD, 4,5 Gigabytes (GB) för en DVD och 25 GB för en Blu-ray diskett. Det är möjligheten för att disketter ska rymma två eller även mer av dessa datalagrar för att utvidga kapaciteten, men numrera av lagrar begränsas strängt av effektiviteten av att leverera tilltala laser in i en tjock volym.

En revolutionär teknik av två-fotonen (2P) magnetiseringen vid femtoseconden (fs) pulserad laser strålar av en pulseravaraktighet av 100 som fs (1 s = 1015 fs) har introducerats, som tänder upp de tredimensionella apparaterna för minnet (3D) eller den ibland kallade teknologin 3DCD. Skönheten av tekniken 2P är att den låter en bättre begränsad fokuserad fläck storleksanpassar och en mycket högre effektivitet av genomträngningsdjup, som hjälpmedel en högre lagringstäthet i varje lagrar, såväl som ett större numrerar av informationslagrar som, en diskett kan rymma.

är optisk lagring för data 3D den fallen föra benämna bildar any av optisk datalagring som information kan antecknas och/eller läsa i med tredimensionell upplösning.

I 1998 världens bet har första rewritable 3D den optiska datalagringsapparaten som uppnåddes i vår grupp, visat en kapacitet av 44 Gbits/cm, 3 genom att adoptera 2P magnetiseringen, motsvarighet till 5 tider kapaciteten för strömmen DVD2,3. mer Sistnämnd upptäckte vår grupp att en ny läkarundersökningmekanism av magnetiseringen förhöjd fluorescence 2P av vätskekristaller och en kapacitet för lagring 3D 450 Gigabits/cm3 visades upp till i 20044. Detta resultat är likvärdigt till 50 tider kapaciteten för strömmen DVD och var världens den högsta kassalådan 2008 för täthet för lagring för data 3D.

Datakapaciteten av disketten 3DCD av storleksanpassar av en DVD förutsägs av de teoretiska Terabytesna för begränsning ungefärligt/diskett5. Att bryta datalagringen begränsa av teknologin 3DCD, har vår grupp framkallat den slipade brytande idén som kallas ”polarisationkodningen och den spektral- kodningen”, som kallas mång--dimensionell optisk datalagring. Begreppet är att anteckna mång--påstår av information i den samma rumsliga regionen för x-y-z av ett inspelningmedel.

Gjort Lättare av de nya framflyttningarna av nanotechnology som varar skyldig till elegansen av en stor känslighet 2P och rekvisita för magnetisering för korriktning en selektiv av nanoparticles6, kan informationen, multiplexöverföras in i extra läkarundersökning dimensionerar av en inspelning strålar liksom spectra eller polarisation och tilltalat individuellt, som illustrerat i Fig. 1. I tillägg gör nanoparticles mång--dimensionell kodningsteknik med förbättrad känslighet och mycket förminskande snabb replikväxlning lättare. Den kan potentiellt förhöjning som strömlagringskapaciteten beställer by av storlek, som inte begränsas av den rumsliga upplösningen av den fokuserade fläcken storleksanpassar.

I 2008 har vår grupp visat världens de första fyra-dimensionella optiska apparaterna för datalagring i skingrade polymermaterial för quantum som stänger adopterar polarisationkodningsteknik7. , att Efter principen, vår grupp har uppnått en världs kapacitet för rekordnivålagring av 1,6 Terabytes/, diskett i metalliska nanorods skingrade medel genom att applicera polarisation och spectra som samtidigt kodar tekniker8.

Figurera 1. Intrig av mång--dimensionell optisk datalagring vid photoreaction av stång-formade nanoparticles. (a) Illustration av polarisation-selektivt beroende för magnetisering 2P och utsläppav quantumstänger på den statliga polarisationen. (b) Polarisationberoende av fluorescencestyrkan på statlig (rött cirklar) och utsläppriktningar magnetiseringspolarisation (blått kvadrerar). Information är polarisation och spectra som multiplexöverföras i multilayer insida medlet. Ett antecknat lagrar som indikeras av den rusade gulingen, fodrar tilltalas genom att använda runt polariserad bred musikbandkälla som illustrerad in (c). Den multiplexöverförde informationen kan individuellt tilltalas med motsvarande polarisation (som indikeras av pilen) och våglängd, som illustrerat i (D) och (e).

Vår quantum hoppar prestation har git basen för att oss ska gå ombord på en accelerera resa till den nya eraen av mång--dimensionella system Petabyte för det optiska minnet (1 Petabyte = 1.000 triljonbyte)), motsvarighet till 10.000 tider kapaciteten för ström DVD. Detta multidimensional optiska begrepp för datalagring är kärna urparadigm-förskjutningen för optiska datalagringsapparater som kallas mång--dimensionella CDs (MDCDs), som ska dyker upp i de nästa 5-10 åren. Om lyckad, väcker denna ska ny teknik nedersta övre rotation i varje tränga någon av vårt moderna liv liksom utbildning, bärbar bankrörelse, global e-säkerhet och telemedicine såväl som leder till jättelikt ekonomiskt gynnar i Australien.

Till exempel spenderar ungdomaren nästan 20 år som in studerar, skolar precis på grund av den långsamma processaa och inskränkt kapaciteten för minnet av människahjärnan. Vid det tid är MDCDsen tillgänglig, kan en diskett 1Petabytes rymma alla information, och kunskap en kan lära i 20 år' traditionellt utbildningssystem! Med andra ord kan en Petabytes diskett befria ungdomar från borrning skolar liv och räddning dem 20 år! Om filmen är din omsorg, behöver kapaciteten av en film att omdefineras. 10 år sedan, är kapaciteten av entimme film av kvalitets- VCD ungefärligt 5GB. Strömmen en kvalitets- film för DVD är om 15GB, och endefinition film är om 50GB. Föreställ 10 år mer sistnämnd, den ska filmen är displayable 3D, den simulationable miljön, och människahjärnan vinkar simulationable. Vi förväntar att kapaciteten av en film vid den skulle tid är en minimi av 1000GB.


Hänvisar till

1. D. Dag, M. Gu och A. Smallridge, ”, Granska av optisk datalagring,”, i Infraröd holography för optiska kommunikationer (Springeren Berlin, Heidelberg, 2003), Pp. 1.
2. D. Dagen, M. Gu och A. Smallridge, ”bet Bruk av två-fotonen magnetiseringen för raderbar-rewritable tredimensionellt optisk datalagring i en photorefractive polymer,” Opt. Lett. 24 948 (1999).
3. D. Dagen, M. Gu och A. Smallridge, ”bet Rewritable 3D optisk datalagring i enbaserad photorefractive polymer,” Adv. Mater. 13 1005 (2001).
4. D. skingrade McPhail och M. Gu, ”Bruk av polarizationkänsligheten för tredimensionell optisk datalagring i polymer vätskekristaller under två-foton belysning,” Appl. Phys. Lett. 81 1160 (2002).
5. D. Dagen och M. Gu, ”Verkställer av R.I.-mismatch på tredimensionell optisk data-lagring täthet i enfoton som bleker polymern,” Appl. Opt. 37 6299 (1998).
6. X. Förhöjde Li, J. Skåpbil Embden, J.W.M. Chon och M. Gu, ”två-foton absorbering av nanocrystal stänger för CdS,” Appl. Phys. Lett. 94 103117 (2009).
7. X. skingrade Li, J.W.M. Chon, R.A. Evans och M. Gu, ”Quantum-Stången photopolymers för mång--dimensionella photonic applikationer,” Opt. Uttryckliga 17, 2954 (2009).
8. P. medlade Zijlstra, J.W.M. Chon och M. Gu, ”Fem-Dimensionell optisk inspelning ytbehandlar by plasmons i guld- nanorods,” Natur 459, 410 (2009).

Ta Copyrightt på AZoNano.com, Prof. Minut Gu (den Swinburne Universitetar av Teknologi)

Date Added: Sep 16, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:46

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit