Новые устройства трехмерной оптической памяти смогут хранить данные очень долго и экономно

Разрабатываются новые устройства долгосрочного хранения данных с трехмерной оптической памятью в которых данные записываются и считываются с помощью лазеров за счет обнаружения флуоресценции.

Исследователи из Веллингтонского университета Te Herenga Waka-Victoria исследуют, возможности использования флуоресценции для хранения данных в трехмерной оптической памяти (3D). Они изучают, как материалы могут быть «легированы» элементами, излучающими флуоресцентный свет разного цвета, чтобы представлять нули или единицы, составляющие байты для хранение данных.

Даже первоначальные результаты показывают, что устройства трехмерной оптической памяти, использующие флуоресцентные материалы, значительно смогут сократить глобальное потребление электроэнергии и обеспечить долгосрочное хранение данных, возможно, на века.

Ученые заявляют, что существуют захватывающие возможности применения люминесценции для расширения объема носителя для хранения данных. Фактически осуществляется переход от двумерного носителя информации, такого как поверхность оптического диска, к трехмерному — люминесцентному кристаллу, где информация располагается по всему объему материала,.

Исследователи поставили перед собой задачу разработать устройства с трехмерной оптической памятью, в которых данные записываются и считываются с помощью лазеров , где считывание достигается за счет обнаружения флуоресценции.

Традиционные устройства с оптической памятью, такие как компакт-диски, DVD-диски и диски Blu-ray, работают с использованием отражения света, что является проблемой для работы в более чем двух измерениях.

Флуоресценция в этом отношении гораздо более перспективна. Переход от двух к трем измерениям приведет к значительному увеличению емкости памяти.

Флуоресценция — это форма люминесценции, при которой атом или материал излучают свет почти сразу после его поглощения. Излучаемый свет обычно имеет другой цвет по сравнению с поглощенным светом, потому что имеет уже большую длину волны.

Изучая свойства различных соединений, исследовательская группа обнаружила, что некоторые люминесцентные ионы с положительным электрическим зарядом, называемые легирующими добавками, могут изменять флуоресцентные свойства материала.

Если взять материал с определенной примесью, который при стимуляции светом излучает свет определенного цвета (например, желтый) и при необходимости записать данные в материал, можно выборочно изменить свойства присадки, чтобы она затем испускала свет другого цвета (скажем, красного).

Теперь, поскольку есть одни ионы, которые излучают желтый цвет, а другие – красный, то, соответственно, это «нули» и «единицы», составляющие байты, которые можно использовать для хранения данных. Важно лишь определить, какой цвет и откуда излучается.