بايت قصير: نشر علماء في جامعة دلفت للتكنولوجيا ورقة بحثية عن الذاكرة الذرية في مجلة العلوم الطبيعية. توضح تقنية النانو بنجاح تخزين 1 كيلوبايت من البيانات في شبكة ذرة الكلور. يؤدي هذا إلى إنشاء محرك أقراص ثابت كبير الحجم قادر على تخزين 500 تيرابايت من البيانات لكل بوصة مربعة.

احتياجات الذاكرة لأجهزتنا تم إطلاق الصواريخ بوتيرة مستمرة. يمكن لمطوري التكنولوجيا الاستفادة من حقيقة أنهم تمكنوا من الحفاظ على سرعة التطوير في تزامن مع زيادة الجوع لأجهزة تخزين البيانات عالية السعة.

منذ نصف قرن من الزمان ، كانت الأقراص الدوارة تكتسب شعبية ثم جاءت محركات أقراص الحالة الصلبة (SSDs) ، ووعد بأن تكون أسرع ولكن ليست أرخص في الوقت الحالي. إن البحث عن حلول تخزين ذات سعة أعلى قد دفع العلماء إلى دفع عملية إنشاء تخزين ذري.

يبدو أن حشو البيانات على المستوى الذري يهدف إلى إلقاء نظرة على النسر من الأرض ، لكن هذا الشيء الصعب الهضم قد ظهر بالفعل.

قبل بضع سنوات ، ابتكرت شركة آي بي إم تكنولوجيا متناهية الصغر تمكنت من خلالها من تخزين بعض المعلومات في حوالي 12 ذرة. أظهر بحث جديد أجرته جامعة دلفت للتكنولوجيا في هولندا تطوير التخزين النانوي إلى نموذج جديد تمامًا من النجاح. أنه ينطوي على التكبير حتى الترتيب الذري لكلوريد النحاس (CuCl2) من أجل تخزين البيانات.

تبدأ عملية إنشاء التخزين بوضع مسحوق كلوريد النحاس على سطح النحاس يليه تسخينه عند درجة 300 درجة مئوية حتى يتبخر المسحوق ، مما يؤدي إلى تكوين طبقة من ذرات الكلور مرتبة كهيكل يشبه الشبكة فوق سطح النحاس.

تتكون الشبكة غير المكتملة 8 في 8 من الذرة حتى تحتوي على فجوات (الشواغر) بين الذرات. هذه الثغرات ، في الواقع ، مهمة لوجود التخزين القائم على الذرة. يتم تفسير الفجوات الموجودة على يسار وذرة ذرة الكلور على أنها رقم ثنائي ورقم ثنائي بواسطة مجهر مسح نفق (STM).

لتنفيذ عملية الكتابة ، يقوم طرف المؤشر المرفق بـ STM بنقل الذرات إلى الوظائف الشاغرة ، وبالتالي إنشاء وظائف شاغرة في الموضع الأصلي. يساهم كل تحول ذرة في 1 بت من البيانات المخزنة. يتم استخدام شبكة 8 في 8 لكتابة خطاب وتستخدم شبكات متعددة لتشكيل جملة. لقد أظهر العلماء إعدادهم التجريبي لتخزين 1 كيلوبايت من البيانات التي تتكون من 8000 بت الفردية. يمكن نقل الذرات المتحركة إلى موقعها الأصلي. وبالتالي ، يمكن إعادة كتابة البيانات بأعداد عديدة من المرات.

بالنسبة لعملية القراءة ، لا يلزم الاتصال الجسدي لمؤشر STM والذرة. إن تمرير المؤشر فوق طبقة الكلور سيسمح لـ STM بمعرفة ما إذا كانت ذرة أو شغور موجود أسفل المؤشر.

الآن ، اعتبر STM سائقًا يريد اجتياز اللغز الكبير للذرات. ماذا سوف يعمل؟ لتفادي حالة الارتباك بالنسبة إلى STM ، ابتكر الباحثون أيضًا مجموعة من إشارات المرور التي من شأنها مساعدة السائق على اتباع الطريق الصحيح. في الأساس ، هذه هي علامات أنواع مختلفة موضوعة في الزاوية العلوية اليسرى من شبكة الذرة. يوجه هؤلاء الصانعين STM حول مكان البدء وعملية القراءة / الكتابة ، حيث يوجد خط أو كتلة مقطوعة ، إلخ.

كل هذه الأشياء تخلق في نهاية المطاف منزل تخزين عملاقًا يمكن أن تحجز فيه البيانات بكثافة 500 تيرابايت لكل بوصة مربعة ، و 502 تيرابايت لتكون دقيقة. يبدو أن هذه التقنية المستقبلية المدهشة ، رغم أنها في مرحلة التطوير ، هي الحل الوحيد لتلبية احتياجات التخزين لدينا. ولكن حتى أعظم التقنيات لها سلبيات. ولهذا ، فإن استقرار البيانات يمثل مشكلة كبيرة. يجب الاحتفاظ بالقرص الصلب عند مستوى -196 درجة حتى لا تتبخر البيانات الموجودة فيه.

تم نشر أبحاث الذاكرة الذرية في مجلة العلوم الطبيعية.

هل لديك شيء لتضيف؟ اخبرنا في التعليقات أدناه.

عملت لك: Robert Gaines & George Fleming | تريد الاتصال بنا؟

التعليقات على الموقع: