افقی برای تولید حافظه‌های تمام نوری با استفاده از نانوذرات

اخیراً محققان نشان داده‌اند که نانوذرات منفرد گالیوم می‌توانند به عنوان عناصر حافظه‌ای که قابلیت چندین بار نوشته شدن را دارند، عمل نمایند. عمل نوشتن روی این نانوذرات از طریق تغییر حالت پایین‌تر انرژی به حالت بالاتر با استفاده از پالس‌های نوری میکروثانیه‌ای صورت می گیرد.

فیزیکدانان در انگلیس میگویند نانوذرات گالیم تحریک شده با پالسهای نوری نانوثانیهای میتوانند به عنوان مبنایی برای نسل بعدی حافظههای تمام نوری و فناوریهای ذخیره اطلاعات مورد استفاده قرار بگیرند.

برای افزایش چگالی ذخیرهسازی اطلاعات و کاهش مصرف انرژی باید اندازه سلولها در محیطهای ضبط به اصطلاح تغییر فاز (مانند DVDها) کاهش یابد. ذخیره اطلاعات در این مواد از طریق سوئیچ کردن میان شکلهای ساختاری که نمایانگر حالتهای منطقی مختلف (صفر یا یک) با ویژگیهای نوری یا الکتریکی مشخص هستند، صورت میگیرد؛ این کار با استفاده از لیزر یا پالسهای الکتریکی انجام میشود.

اخیراً محققان نشان دادهاند که نانوذرات منفرد گالیوم میتوانند به عنوان عناصر حافظهای که قابلیت چندین بار نوشته شدن را دارند، عمل نمایند. عمل نوشتن روی این نانوذرات از طریق تغییر حالت پایینتر انرژی به حالت بالاتر با استفاده از پالسهای نوری میکروثانیهای صورت می گیرد. این عناصر حافظهای چگالی ذخیرهسازی بالایی داشته و همچنین انرژی مورد نیاز برای تغییر حالت آنها پایین است.

با این حال مشکلی که وجود دارد این است که برای بازگشت به حالت پایینتر انرژی، این نانوذرات باید حدود ۹۰ درجه کلوین خنکتر شوند. یعنی اینکه با وجودی که پالسهای نوری میکروثانیهای میتوانند اطلاعات را روی این نانوذرات «بنویسند» و همچنین میتوان با استفاده از روبش انعکاسی آنها، این اطلاعات نوشته شده را «خواند»، اما تنها راه «پاک کردن» این اطلاعات خنک کردن نانوذرات است.

نیکولای ژلیدوف و همکارانش در دانشگاه ساتمپتون نشان دادهاند که اگر برای تحریک نانوذرات از پالسهای لیزری با شدت بالا و انرژی پایین و تنها به مدت چند نانوثانیه استفاده شود، تنها به ۵ درجه کلوین خنک کردن نیاز خواهد بود. این نتایج نشان میدهند که با استفاده از پالسهای لیزری مختلف برای سوئیچ کردن در دو جهت متفاوت، امکان به دست آوردن هر دو قابلیت نوشتن و پاک کردن نوری در دمای ثابت وجود دارد.