GIGPORT.RU ГЛОБАЛЬНЫЙ ИННОВАЦИОННЫЙ ГИПЕРПОРТАЛ
  ГЛАВНАЯ НОВОСТИ АФИША ПРОЕКТЫ ИННОВАЦИИ ТУРИЗМ РАЗВЛЕЧЕНИЯ  
       
 
       
Электроника   Бытовая техника   Спорт и отдых   Софт и игры   Видео и музыка на DVD и Blu-ray   Музыка   Антиквариат и винтаж  

2

vkontakte.ru mail.ru facebook.com twitter.com ok.ru plus.google.com  information rss
       
ОБЩЕСТВО ЭКОНОМИКА И БИЗНЕС ПРОИСШЕСТВИЯ НАУКА И HI-TECH КОМПЬЮТЕРЫ И СОФТ АВТО-МОТО КОСМОС НАНОТЕХНОЛОГИИ МЕДИЦИНА КУЛЬТУРА СПОРТ РАЗНОЕ
 
 
 
 
УЛЬТРА-ХОЛОДНАЯ ПАМЯТЬ  

УЛЬТРА-ХОЛОДНАЯ ПАМЯТЬ




21.01.2017 физика, магнитооптическая память, флеш-память, HDD, Flash




Учёные разработали память с рекордно быстрым временем записи и чтения бита. Помимо большой скорости работы, память требует очень малой энергии на переключение из состояния «0» в состояние «1».
   
  Физики из Университета Белостока (Польша), в сотрудничестве с командой учёных из Университета Неймегена (Нидерланды), разработали метод сверхбыстрой записи и чтения информации — 1 бит менее чем за 20 пикосекунд (50 гигабит/секунду). Эта величина превосходит современную флеш-память, по меньшей мере, в 500 раз (на чтение). В основе устройства лежит запись магнитных состояний с помощью оптических импульсов.

По словам авторов, помимо большой скорости работы, память требует очень малой энергии на переключение из состояния «0» в состояние «1» — примерно в миллиард раз меньше, чем в жёстких дисках и флеш-памяти. Результаты своего исследования учёные опубликовали в журнале Nature (Ссылка на статью в Nature: www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature20807.html).

Как было подчеркнуто физики, нашли новый механизм для записи и обработки информации, с наименьшим потреблением энергии и в то же время, с максимальной скоростью, что является одной из фундаментальных проблем современной физики, связывающей области оптики и магнетизма. Исследовательская группа физиков продемонстрировала новый метод сверхбыстрой магнитооптической записи в прозрачном слое диэлектрического граната, используя только один лазерный импульс.
   
 
УЛЬТРА-ХОЛОДНАЯ ПАМЯТЬ   Один из подходов к ускорению элементов памяти — переход от магнитной (HDD) или электрической (Flash) записи к магнитооптической. Под действием определённых лазерных импульсов домены магнитных материалов могут изменять свою намагниченность, а коэрцитивные силы в магнетиках не позволяют этой намагниченности исчезнуть.

Схема эксперимента. Намагниченность участков граната определяется по вращению поляризации (эффект Фарадея) пробного импульса (слева сверху). Справа снизу — эволюция намагниченности домена. Время записи одного бита может достигать 20 пикосекунд и меньше. A. Stupakiewicz et al. / arXiv.org, 2016
   
  Однако одновременно с этим материалы эффективно поглощают оптическое излучение, в результате чего нагреваются. Нагрев свыше определённой температуры (точки Кюри) разрушает магнитное упорядочение в материале, что приводит к потере записанной информации. С этими проблемами сталкивались физики, пытавшиеся создать подобную память на основе сплавов металлов.

Авторы новой работы нашли материал, в котором энергия, необходимая для переключения магнитного состояния, гораздо меньше, чем требуемая для нагрева до температуры Кюри. Им оказался иттрий-железный гранат, в котором часть атомов железа заменена атомами кобальта. Это оптически прозрачный материал, не проводящий электрический ток.

Для того чтобы записать бит информации, физики облучали участок материала фемтосекундным лазерным импульсом определённой поляризации (вдоль одной из кристаллографических осей граната). При этом в ионах кобальта происходили электронные переходы, обеспечивающие изменение намагниченности доменов граната.
   
 
УЛЬТРА-ХОЛОДНАЯ ПАМЯТЬ   Учёные оценили, что количество тепла, рассеиваемого при перемагничивании бита размером 20 × 20 × 10 нанометров, равно 22 аттоджоулям. Для сравнения, на запись/чтение одного бита в жёстком диске уходит порядка 10–100 наноджоулей (в миллиард раз больше).





В верхнем правом углу: процесс записи «0» и «1» импульсами разных поляризаций. Снизу — процесс циклической записи «0»-«1»-«0»-«1»-… A. Stupakiewicz et al. / arXiv.org, 2016
   
  Время записи и чтения одного бита составляло менее 20 пикосекунд (1 пикосекунда = 1 триллионной секунды), против 10 000 пикосекунд в технологии Flash-памяти (чтение). Для того чтобы стереть записанную информацию, к материалу кратковременно прикладывали внешнее магнитное поле. Авторы проверили устойчивость работу системы, выполняя циклы записи/чтения/стирания на протяжении нескольких дней.

По словам учёных, скорость переключения может быть дополнительно увеличена. За переключение намагниченности отвечает анизотропия свойств материала — их неоднородность в разных направлениях. Физики утверждают, что усилить анизотропию в гранатах можно за счёт внешних электрических полей.

Это позволит добиться того, что переключение магнитных состояний будет происходить лишь при одновременном включении электрического поля и облучении светом. При этом ожидается, что количество рассеянного тепла станет ещё меньше, чем в предложенной технике.
   
 
УЛЬТРА-ХОЛОДНАЯ ПАМЯТЬ   Сегодня уже можно констатировать, что новый метод не только бьёт рекорды скорости, но и производительности, что даёт надежду на развитие новой технологии под названием ультра-холодное магнитооптическое хранение.

Источник: GIGPORT.RU
 
Нравится
 
 
 
 
 
 
 
GIGPORT.RU ГЛОБАЛЬНЫЙ ИННОВАЦИОННЫЙ ГИПЕРПОРТАЛ
ГИПЕРПОРТАЛ
ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
ИНТЕРЕСНОЕ В МИРЕ
ОНЛАЙН ГИПЕРМАРКЕТ
ДОСКА ОБЪЯВЛЕНИЙ
РАЗВЛЕЧЕНИЯ
ГИПЕРПОРТАЛ
 
     
 
Книги   Детям и мамам
 
     
 
Одежда, обувь, аксессуары   Красота и здоровье
 
     
 
 
     
   
     
   
     
       
  COPYRIGHT
 
  Рейтинг@Mail.ru   Яндекс.Метрика   Проверка тиц pr