中國科學(xué)家開發(fā)出一種新型納米級膠片，各方面有所提升，但存在著明顯的短板

隨著技術(shù)的發(fā)展，光磁存儲(chǔ)的密度已經(jīng)增長了很多倍，但業(yè)界一直沒能在一個(gè)全新的維度上，推出一種全息存儲(chǔ)設(shè)備。好消息是，一支來自中國的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)開發(fā)出了一種新型納米級膠片。這項(xiàng)新技術(shù)，能夠以 3D 全息圖的形式存儲(chǔ)信息，從而提高數(shù)據(jù)密度、讀寫速度、以及在嚴(yán)酷條件下的穩(wěn)定性。實(shí)際上，全息存儲(chǔ)的概念已經(jīng)存在了數(shù)十年，只是進(jìn)展一直緩慢。

首席研究員 Shencheng Fu 對一種能夠以 3D 全息形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的新型膠片展開實(shí)驗(yàn)。

2005 年的時(shí)候，幾大科技企業(yè)攜手促進(jìn)過“全息萬能盤片”（HVD）、全息驅(qū)動(dòng)器、以及卡片的開發(fā)。2009 年的時(shí)候，通用電氣曾在一套類似的系統(tǒng)上有點(diǎn)小成就，但之后一直沒有了商業(yè)化的聲響。

東北師范大學(xué)的這套裝置，選用了一種新型膠片來作為全息存儲(chǔ)的介質(zhì)?？茖W(xué)家們從一種二氧化鈦制成的半導(dǎo)體薄膜和納米銀顆粒著手，其解決了先前研究中帶來困擾的一些問題。

其通過激光改變電荷，向納米銀離子寫入信息。由于不同波長的激光會(huì)對粒子產(chǎn)生不同的影響，數(shù)據(jù)就被以 3D 全息的形式存儲(chǔ)了。研究團(tuán)隊(duì)稱：

與傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)相比，新設(shè)備可以使用更少的物理空間，來存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)。

這種 10×10 厘米（4×4 英寸）的全息膠片的厚度只有 620 nm，但存儲(chǔ)密度可達(dá) DVD 碟片的 1000 倍。

假設(shè)他們談?wù)摰氖浅Ｒ姷碾p層 DVD 盤片，那就意味著新型全息膠片的存儲(chǔ)容量約為 8.5 TB 。不過大多數(shù)全息原型存儲(chǔ)系統(tǒng)存在著一個(gè)問題，即外部紫外光很容易擦出掉數(shù)據(jù)。

從長期穩(wěn)定性來看，這項(xiàng)技術(shù)顯然存在著明顯的短板，尤其是戶外或太空環(huán)境。為此，研究團(tuán)隊(duì)增加了一套全新的安全措施 —— 電子接受分子的寬度在 1 到 2 nm 。

因?yàn)檫@些分子非常小，它們能夠在半導(dǎo)體薄膜的孔內(nèi)停留，而不會(huì)影響到這些孔隙的蜂巢形狀結(jié)構(gòu)。一旦抵達(dá)，這些分子就會(huì)捕獲紫外線帶來的多余電子，然后才會(huì)對納米銀粒子造成嚴(yán)重破壞。

有關(guān)這項(xiàng)技術(shù)的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《光學(xué)材料快報(bào)》（Optical Materials Express）上，原標(biāo)題為：

《UV-resistant holographic data storage in noble-metal/semiconductor nanocomposite films with electron-acceptors》。