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Neues Speicher-Speichermedium, das Tausenden Zeiten Packen Kann Mehr Daten

Published on June 4, 2009 at 9:13 AM

Wenn es um Datenspeicher geht, haben Dichte und Haltbarkeit immer sich in entgegengesetzte Richtungen bewegt - desto größer die Dichte, desto kürzer die Haltbarkeit. Zum Beispiel sind die Informationen, die im Stein geschnitzt werden, dicht nicht aber können Jahrtausende dauern, während heutige Silikonspeicherchips ihre Informationen für nur einige Jahrzehnte verwahren können. Forscher mit der US-Abteilung von Nationalem Laboratorium des Lawrence Berkeley der Energie (Berkeley-Labor) und das University of California (UC) Berkeley haben diese Tradition mit einem neuen SpeicherSpeichermedium, das Tausenden Zeiten mehr Daten in einen Quadratzoll Platz als herkömmliche Chips packen kann und diese Daten für mehr beibehält, als Milliarde Jahre zertrümmert!

Das nanoscale, das elektromechanisches größtintegriertes Speicherbauelement schreiben kann,/, die Daten las, die auf der Stellung eines Eisen Nanoparticle in einem Kohlenstoff nanotube basierten. Hier zeigen die größtintegrierten Speicherbauelemente eine binäre Reihenfolge 1 0 1 1 0 an. Kredit: Höflichkeit der Zettl-Forschungsgruppe, des Nationalen Laboratoriums Lawrence Berkeley und des Universität Von Kalifornien, Berkeley

„Wir haben eine neue Vorrichtung für digitalen Speicherspeicher, der aus einem kristallenen Eisen Nanoparticleshuttle besteht, der innerhalb der Höhlung eines mehrwandigen Kohlenstoff nanotube eingeschlossen wird,“ sagten Physiker Alex Zettl entwickelt, der diese Forschung führte. „Durch diese Kombination von Nanomaterials und von Interaktionen, haben wir ein größtintegriertes Speicherbauelement erstellt, zu dem Ultrahochdichte und ultra-lange Lebenszeiten kennzeichnet und zu dem geschrieben werden und von der Anwendung der herkömmlichen Spannungen lesen kann, die bereits erhältlich sind in der Digitalelektronik.“

Zettl, einer der vordersten Forscher der Welt in nanoscale Anlagen und Einheiten, Griffe verbinden Verabredungen mit die Material-Wissenschafts-Abteilung Berkeley-Labors (MSD) und der Fachbereich Physik bei Uc Berkeley, in dem er der Direktor der Mitte Integrierter Nanomechanical-Anlagen ist. Er ist der allgemeine Autor eines Papiers, das online durch betitelten die Nano-Schreiben veröffentlicht worden ist: „Umschaltbarer Massentransport Nanoscale für Archivalischen Speicher.“ das Papier mit Zettl Mit-Schreibend, waren Gavi Begtrup, Wird Gannett und Tom Yuzvinsky, alle Bauteile seiner Forschungsgruppe, plus Vincent Crespi, ein Theoretiker an Penn State.

Die ständig wachsende Nachfrage nach Digitalspeicher von Videos, von Bildern, von Musik und von Text fordert Speichermedien, die in zunehmendem Maße mehr Daten auf Chips packen, die halten, an Größe zu schrumpfen. Jedoch läuft diese Nachfrage in scharfen Kontrast zur Geschichte des Datenspeichers. Vergleichen Sie die Steincarvings im Ägyptischen Bügel von Karnak, die ungefähr zwei Bits von Daten pro Quadratzoll speichern, aber kann nach fast 4.000 Jahren noch gelesen werden, zu einem modernen DVD, das 100 giga (Milliarde) Bits von Daten pro Quadratzoll speichern kann, aber wird vermutlich für nicht mehr als 30 Jahre lesbar bleiben.

„Interessant,“ sagte Zettl, „das Domesday-Buch, die große Übersicht von England beauftragte durch William den Eroberer im Jahre 1086 und geschrieben auf Pergament, hat überlebt in 900 Jahren, während das Projekt 1986 BBCS Domesday, Multimedia die Markierung des 900. Jahrestages des ursprünglichen Buches überblicken, erforderliche Systemumstellung von den ursprünglichen laserdiscs mit hoher Schreibdichte innerhalb zwei Jahrzehnte wegen des Mediaversagens.“

Zettl und seine Mitarbeiter waren in der Lage, sich Datenspeichergeschichte zu sträuben, indem sie eine programmierbare Speicheranlage, die auf einem beweglichen teil- ein Eisen Nanoparticle basiert, ungefähr 1/50,000. die Breite eines Menschenhaars erstellten, das in Anwesenheit eines elektrischen Stroms der Niederspannung innerhalb eines hohlen Kohlenstoff nanotube mit bemerkenswerter Präzision hin- und hergefahrenes hin- und her sein kann. Die Stellung des Shuttles innerhalb des Gefäßes kann direkt über ein einfaches Maß des elektrischen Widerstands ausgelesen werden und den Shuttle als Permanentspeicherelement mit Hunderten von den binären Speicherzuständen möglicherweise arbeiten lassen.

„Der Shuttlespeicher hat Anwendung für archivalischen Datenspeicher mit Informationsdichte so hoch, wie Bits ein Trillion pro Quadratzoll und thermodynamische Stabilität über ein Milliarde Jahren,“ sagte Zettl. „Außerdem, während die Anlage natürlich luftdicht verschlossen ist, bietet sie seinen eigenen Schutz gegen Umweltverschmutzung.“

Die elektrische Niederspannung schreiben,/Lesemöglichkeiten des Speicherelements in dieser elektromechanischen Einheit ermöglicht Hochintegration und sollte für einfache Inkorporation in Verarbeitungssysteme des heutigen Silikons machen. Zettl glaubt, dass die Technologie auf dem Markt innerhalb der folgenden zwei Jahre sein könnte und seine Auswirkung beträchtlich sein sollte.

„Obgleich wirklich archivalische Speicherung ein globales Eigentum einer gesamten Speicheranlage ist, ist die erste Anforderung, dass die zugrunde liegende Vorrichtung der Informationsspeicherung für einzelne Bits eine Ausdauerzeit viel länger aufweisen muss als die vorgestellte Lebenszeit der resultierenden Einheit,“ er sagte. „Eine Einzelbitlebenszeit mehr als Milliarde Jahre zeigt, dass unsere Anlage das Potenzial hat, Informationen für jede praktische gewünschte archivalische Zeitschuppe zuverlässig zu speichern.“

Das mehrwandige Kohlenstoff nanotube und beiliegende der Eisen Nanoparticleshuttle wurden in einem Einzelschritt über Pyrolyse von ferrocene im Argongas bei einer Temperatur von 1.000 Grad Celsius synthetisiert. Die nanotube Speicherelemente wurden dann mit Ultraschall im Isopropanol zerstreut und abgegeben auf einer Substratfläche. Ein Durchstrahlungselektronenmikroskop lieferte hochauflösende Darstellung in der Istzeit, während das größtintegrierte Speicherbauelement in Kraft war. In den Laborversuchen erfüllte diese Einheit alle wesentlichen Bedingungen für digitalen Speicherspeicher einschließlich die Fähigkeit, alte Daten zu überschreiben.

„Wir glauben unseren nanoscale elektromechanischen Speicheranlagengeschenken eine neue Lösung zur Herausforderung des archivalischen Datenspeichers der Ultrahochdichte,“ sagte Zettl.

Last Update: 14. January 2012 03:58

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