Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Глобальный Инновационный Гиперпортал

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 58 RSS
←   Январь 2017   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
06.01.2017
00:45:04
23:14:39
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.gigport.ru
Открыта: 28-11-2013

Автор
Джек Воробей

Статистика

58 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Глобальный Инновационный Гиперпортал


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.

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.

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.

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.

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).

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.

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: www.gigport.ru
В избранное