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使用單個分子的數據存儲

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-11-30瀏覽次數:608

巴塞爾大學的研究人員報告了一種控制網絡中幾種原子或分子物理狀態的新方法。它基于分子自發地自組織成具有約1納米尺寸的寬孔隙網絡。在“小”雜志中,物理學家報告他們的調查,這對于新存儲設備的開發可能特別重要。

在全球范圍內,研究人員正試圖縮小數據存儲設備,以盡可能小的空間實現盡可能大的存儲容量。在幾乎所有形式的介質中,相變都用于存儲。例如,對于CD的制造,使用塑料中非常薄的金屬片,其在幾微秒內熔化然后再次固化。在原子或分子水平上實現這一目標是巴塞爾大學研究人員領導的研究項目的主題。

更改單個原子的相位以進行數據存儲

原則上,單個原子或分子水平的相變可用于存儲數據;這種存儲設備已經在研究中。然而,它們非常勞動密集且制造昂貴。由巴塞爾大學的Thomas Jung教授領導的團隊致力于使用自組織過程創建一個僅由少數原子組成的微小存儲單元,這極大地簡化了生產過程。

為此,該團隊首先制作了一個有機金屬網絡,看起來像一個具有精確定義孔的篩子。當選擇正確的連接和條件時,分子獨立地排列成規則的超分子結構。

氦原子:有時是固體,有時是液體

目前這項研究的主要作者、物理學家艾莎阿桑(Aisha Ahsan)已經在氣孔中加入了一個氦原子,其尺寸僅略大于1納米。通過使用溫度變化和局部施加的電脈沖,她成功且有目的地在固體和液體之間切換氦原子的物理狀態。她能夠通過溫度同時引起所有毛孔中的這一相變。相變的溫度取決于釕團簇的穩定性,而釕團簇的穩定性則取決于釕原子的數量。利用顯微鏡傳感器,她還可以局部地誘發含單孔的相變。

由于這些實驗必須在極低的溫度下在幾個開爾文(低于-260°C)中進行,氦原子本身不能用于創建新的數據存儲設備。然而,實驗表明,超分子網絡原則上適用于微結構的產生,在這種微結構中,只有少量的原子或分子才能引起相變。

“我們現在將測試大分子和短鏈醇。這些較高的溫度將改變狀態,這意味著它們可以被使用,”負責監督這項工作的ThomasJung教授說。

原子級潛在數據存儲設備的圖形動畫:數據存儲組件-僅由六個鍺原子組成-利用電壓脈沖液化。

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