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用钻石存储数据,未来炫富新手段?

科普小知识2021-11-30 07:37:55
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用钻石存储数据,未来炫富新手段?

纽约城市学院的一个团队开发了一种将数据存储在钻石中的新方法。该方法利用金刚石晶格中的微观缺陷来存储数据。

主要作者西达尔特·多马尔说:“我们是第一个展示钻石作为超小型存储平台的团队。”

它的工作原理类似于光盘和DVD解码数据。钻石由碳原子的立方晶格组成,但有时晶格中会有原子缺失,在缺失的地方会形成一个洞,即结构缺陷。这种缺陷也被称为氮空位中心,因为一些氮原子聚集在空位周围。

这些空穴带负电荷(因为没有质子来抵消周围原子的电荷)。然而,研究小组发现,用激光照射这些洞——基本上可以中和电荷——可以改变洞的形状。带负电荷的空穴会发出明亮的荧光,而带中性电荷的空穴会保持暗淡。这些变化是可逆和持久的,并在弱光至中等光下保持稳定。

就像激光可以被编码在光盘介质上一样,它也可以通过改变缺陷电荷来存储数据。理论上,这种方法可以让科学家在钻石上书写、阅读、修改和重写。

多马尔告诉《生活科学》杂志:“原则上,每一位数据都将被编码在几纳米宽的点上——也就是十亿分之一米。这比任何小型存储设备都要密集。这样,将来我们就可以用钻石来建造超高密度的计算机存储设备。然而,目前我们不能在这么小的地方读写,所以我们只能达到最小的规模,只能相当于最先进的DVD。”

我们仍然无法充分利用钻石的能力,但是该团队通过堆叠2D数据层展示了3D编码数据。

道马尔说:“使用三维技术可以大大增加存储容量。”

通过应用这种3D方法,该技术可以存储多达传统数字视盘100倍的内容。多马尔和他的团队现在正在探索新的方法来读写更致密的钻石。

他说:“这种性能优化的钻石芯片的存储密度将远远高于传统硬盘。”

“钻石中数据的长期存储”一文的全文发表在《科学进步》杂志上。

蝌蚪君编译自zmescience,译者小昭同学,转载必须授权