Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
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 Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.
Микробиологи вырастили неизвестный ранее вид Асгард-архей из гиперсоленых микробных матов и впервые сделали 3D-снимки их прямого физического контакта с симбиотическими бактериями. Анализ томограмм показал встречное структурное движение: археи формируют сложную сеть из нитей и отпочковывающихся мембранных пузырьков, а бактерии прокладывают к этой сети прямые белковые нанотрубки. Визуализация подтверждает гипотезу о том, что эукариотические клетки возникли в результате тесного физического и метаболического переплетения двух микроорганизмов.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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