Двумерные металлы позволят ускорить работу накопителей информации в 100 раз
Совместная группа исследователей из Стэнфордского университета, Калифорнийского университета в Беркли и Техасского университета A&M (Stanford, UC Berkeley, Texas A&M) нашла новый способ хранения цифровых данных, используя двумерные материалы. Разработка была предложена учёными благодаря открытию нового класса металлов, из которых можно создавать невероятно тонкие слои. Исследование было опубликовано в журнале Nature Physics.
В современном мире производится очень много данных. А существующие системы хранения информации приближаются к пределам возможных размеров и плотности хранения. Учёные экспериментируют с возможностью записи данных на стёклах, отдельных атомах водорода, голографической плёнке и даже ДНК. Новый метод хранения цифровых данных основан на использовании нескольких тонких слоёв металла, помещённых один поверх другого, и скольжении между ними. Такая система может быть меньше, плотнее, быстрее и более энергоэффективной, чем любая из существующих.
Новая система хранения данных состоит из ультратонких слоёв, каждый из которых имеет толщину всего три атома, дителлурида вольфрама. Когда на устройство подаётся лёгкий электрический импульс, происходит смещение каждого второго слоя в стопке. Расположение слоёв сохраняется до подачи следующего импульса. По словам авторов исследования, такое кодирование информации похоже на классическую двоичную систему. Для того, чтобы извлечь данные, записанные подобным образом, применяется магнитное поле, которое определяет позицию электронов в слоях, но не перемещает их.
Как заявляют исследователи, система хранения, основанная на двумерных металлах, может вмещать больше данных при меньших физических размерах. Кроме того, она управляется только электрическими импульсами, что обеспечивает высокую энергоэффективность. А скольжение слоёв происходит настолько быстро, что скорость записи в такой системе превосходит все существующие технологии примерно в 100 раз. Запатентовав свои наработки, авторы исследования хотят найти способы усовершенствовать систему, чтобы в дальнейшем приступить к разработке новых энергоэффективных устройств для хранения данных.
