Российские ученые разработали инновационный метод хранения данных в «наномедузах»
Российские ученые разработали передовой метод хранения данных, основанный на никелевых наноструктурах. Специалисты Дальневосточного федерального университета создали инновационные нанообъекты, напоминающие медуз, которые могут стать основой для сверхплотных энергоэффективных накопителей информации. Новые структуры представляют собой никелевые нанопроволоки с «головами», от которых отходят 3−7 «щупалец» меньшего диаметра.
По заявлению исследователей, такие конструкции способны обеспечить высокую плотность записи при минимальном энергопотреблении. Пресс-служба Минобрнауки РФ сообщает, что данные наноструктуры демонстрируют уникальные магнитные свойства, обусловленные их конфигурацией. В «наномедузах» зафиксированы ранее неизвестные эффекты, такие как несимметричное распределение рассеяния полей и формирование магнитных «штопоров».
Использование никеля в данной технологии обусловлено его особыми магнитными характеристиками. В ходе исследований были выявлены редкие эффекты, включая нестандартное рассеяние полей и образование магнитных «штопоров». Такой метод позволяет значительно повысить плотность хранения данных.
В основе технологии лежит создание двухслойных пористых шаблонов из оксида алюминия, полученных методом анодирования. Обычно однослойные матрицы с порами применяются для микрофильтрации или формирования нанопроволок, нанотрубок и других объектов. Однако именно двухслойные шаблоны, предложенные физиками ДВФУ, позволяют варьировать размеры пор в одной пластине. Это позитивно влияет на функциональность.
В отличие от большинства исследований, наномедузы были разработаны в Лаборатории пленочных технологий ДВФУ без участия иностранных специалистов.
Механизм записи основан на магнитных дорожках, аналогичных тем, что применялись в видеокассетах. В традиционных устройствах участки ленты намагничивались в разных направлениях, а сенсор считывал эти изменения, преобразовывая их в аудио- или видеосигналы. В отличие от устаревшей технологии, новая система использует фиксированные наноструктуры, по которым перемещаются магнитные домены под воздействием электрического тока.
Для создания «наномедуз» ученые использовали метод электроосаждения, который обеспечивает восстановление металлов под воздействием электрического тока. Это позволило выращивать миллиарды нанопроволок нужной формы всего за несколько минут. Каждая структура состоит из «головы», от которой отходят 3−7 «ножек» уменьшенного диаметра. Такая конфигурация позволяет формироваться новым магнитным эффектам, влияющим на потенциал хранения данных.
Исследования показывают, что движение магнитных доменов может достигать скорости в 1 км/с и выше, что превосходит любые механические методы. Кроме того, плотность записи увеличивается в десятки раз: каждая наномедуза занимает всего 300 нм на чипе, а внутри нее может храниться несколько тысяч бит данных. Медузоподобная форма конструкции снижает энергозатраты и упрощает процесс записи информации, делая технологию перспективной для создания новых типов накопителей.
Ранее мы писали о сверхпроводнике с уникальными свойствами.
