Физики использовали заряженные кристаллические дефекты для плотной записи данных
Исследователи из Притцкеровской школы молекулярной инженерии Университета Чикаго (США) изучили технику создания единиц и нулей с помощью заряженных кристаллических дефектов. Каждый из них — размером не больше отдельного атома и может применяться в классической компьютерной памяти.
Если у объекта есть состояния «включено» и «выключено», его можно использовать для хранения информации в виде двоичного кода. В компьютерах этими объектами стали транзисторы, на CD-дисках — рельеф поверхности.
Размеры такого объекта диктуют размеры устройства хранения информации. Инженеры и ученые постоянно стараются уменьшать размеры хранилищ памяти, ищут баланс между простотой записи, считывания, стоимостью и долговечностью прибора.
Физики нашли способ объединить физику твердого тела с исследованиями из области квантовых технологий и обеспечить запись информации в виде зарядов кристаллических дефектов оксида иттрия (Y2O3), легированного празеодимом (Pr).
«Каждая ячейка памяти — это один отсутствующий атом, один дефект. Теперь можно упаковать терабайты данных в маленький кубик материала размером всего один миллиметр», — сказал доцент UChicago PME Тянь Чжун (Tian Zhong).
Когда кристалл поглощает достаточно энергии, в нем высвобождаются электроны и генерируются дырки, отрицательно и положительно заряженные частицы. Эти заряды захватываются дефектами в кристалле. Информацию о заряде ученые могут считывать оптическими методами. По такому принципу работают пассивные дозиметры — измеряют дозу радиации, полученную работниками больниц и ускорителей элементарных частиц.
Некоторые материалы способны хранить заряд от такого облучения достаточно долго. В исследовании использовали редкоземельный металл празеодим и кристалл оксида иттрия. Ученые утверждают, что описанный в статье процесс можно применять с другими материалами, используя оптические свойства редкоземельных элементов. Исследование опубликовано в журнале Nanophotonics.
В отличие от дозиметров, которые обычно активируются рентгеновскими или гамма-лучами, новое устройство хранения данных активируется простым ультрафиолетовым лазером. Лазер стимулирует лантаноиды, они высвобождают электроны. Электроны захватываются некоторыми дефектами кристалла оксида — пустотами на месте атома кислорода.
Ученые смогли управлять тем, какие дефекты заряжаются, а какие нет. Обозначив заряженный дефект как «единицу», а незаряженный — как «ноль», они превратили кристалл в устройство хранения данных с хорошей плотностью записи информации.
Telegram 
Дзен 
VK Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Авторы нового исследования выяснили, что жители каменного века начали целенаправленно менять окружающую среду в южной части Норвегии задолго до появления земледелия. Приблизительно 7000 лет назад они переселили рыбу в одно из горных озер и таким образом создали новый источник пищи, а затем построили сложную систему ловушек, которая прослужила не одно столетие.
В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Авторы нового исследования выяснили, что жители каменного века начали целенаправленно менять окружающую среду в южной части Норвегии задолго до появления земледелия. Приблизительно 7000 лет назад они переселили рыбу в одно из горных озер и таким образом создали новый источник пищи, а затем построили сложную систему ловушек, которая прослужила не одно столетие.
В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии