211service.com
Układanie pamięci „Nanodot”
Bardziej niezawodny sposób na hodowlę nanocząstek magnetycznych mógłby pomóc w stworzeniu najgęstszej jak dotąd formy pamięci komputera. Nowa technika, opracowana przez naukowców z North Carolina State University, umożliwia układanie magnetycznych nanokropek – cząstek o szerokości około sześciu nanometrów – w uporządkowane tablice, co ułatwia ich wykorzystanie do magnetycznego przechowywania bitów informacji.
Dołącz do kropek: Magnetyczne nanokropki wykonane z niklu mogą pomóc w poprawie pojemności chipów pamięci. Nowa technika ich hodowania przy użyciu siatki azotku tytanu jako szablonu (pokazanego tutaj jako jaśniejsze regiony) pozwala na uporządkowanie kropek z ich polami magnetycznymi skierowanymi w tym samym kierunku.
Jay Narayan , profesor materiałoznawstwa na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej, który kierował pracami, mówi, że chip nanopunktowy o powierzchni jednego centymetra kwadratowego mógłby teoretycznie przechowywać terabit danych – 50 razy więcej niż flash, najgęstsza dostępna obecnie forma pamięci.
Grupa Narayana zmierzyła właściwości magnetyczne poszczególnych nanokropek, aby wykazać, że mogą one niezawodnie przechowywać informacje magnetyczne. Mówi, że trwają rozmowy z producentami pamięci, w tym Hitachi i Seagate, dotyczące komercjalizacji tej technologii.
Podstawową innowacją jest to, że możemy utrzymać wszystkie te kropki uporządkowane i wyrównane w ten sam sposób, mówi Narayan. Odnosi się to nie tylko do ich fizycznego wyrównania, ale także ich orientacji magnetycznej, która jest kluczowa dla przełączania ich stanów magnetycznych i odczytywania ich, mówi.
Inni badacze stworzyli nanokropki podobnej wielkości do Narayana. Mark Welland , kierownik Uniwersytetu Cambridge Laboratorium naukowe w nanoskali w Wielkiej Brytanii przewodzi grupie, która opracowała nanokropki w układach heksagonalnych. Problem dla grupy Wellanda polega na tym, że orientacja magnetyczna nanopunktu jest określona przez jego fizyczną orientację; ponieważ tablice były sześciokątne, ich pola magnetyczne nie były skierowane w tym samym kierunku.
Narayan i współpracownicy wykorzystali nowatorską technikę osadzania z fazy gazowej, aby wyhodować precyzyjnie wyrównane nanokropki z niklu. Technika, zwana epitaksją z dopasowywaniem domen, polega na osadzeniu bardzo cienkiej warstwy azotku tytanu na podłożu, które służy jako szablon dla nanokropek. Azotek tytanu tworzy sieci monokrystaliczne, na których rosną nanokropki. Wielkość kropek i odstępy między nanokropkami można kontrolować, zmieniając warunki wzrostu, takie jak temperatura.
Znalezienie odpowiedniego materiału było kluczowe, mówi Narayan. Potrzebowaliśmy materiału metalicznego, który byłby niemagnetyczny, mówi. Gwarantuje to, że szablony nie zakłócają właściwości magnetycznych nanokropek. Technikę tę można wykorzystać do tworzenia regularnych szeregów miliardów nanokropek.
Mówi się, że trudno jest kontrolować zarówno rozmiar, jak i położenie nanokropek Russell Cowburn profesor nanotechnologii w Imperial College London. Kontrolowanie tego byłoby ogromną zaletą, mówi.
Ale Cowburn dodaje, że rosnące nanokropki to tylko część wyzwania. Jak mówi, uczynienie ich stabilnymi termicznie oraz znalezienie sposobów odczytywania i zapisywania informacji magnetycznych to poważne wyzwania.
Aby pamięć nanopunktowa była konkurencyjna, musi być zarówno tania, jak i gęsta, mówi Cowburn. Pod względem bitów na dolara magnetyczne dyski twarde są nadal najtańszą formą pamięci komputerowej – około 50 razy tańszą niż flash.
Obecnie nanokropki niklu wymagają niskich temperatur do działania, ale Narayan pracuje nad wytworzeniem ich z żelazo-platyny, co powinno pozwolić im działać w temperaturze pokojowej.