Ученые уже давно ищут принципиально новые способы хранения информации и производства электроники. И как показали эксперименты, одни из видов точечных дефектов алмазов вполне допускает его использование в качестве квантового бита для выполнения вычислений или же вовсе для хранения данных.
Но существующие технологии не позволяли создавать достаточно объемные сверхчистые алмазные диски. Но, похоже, японским ученым удалось решить эту проблему.
В чем суть технологии сохранения данных в сверхчистых алмазах
Так вот если взять и заменить в абсолютно любом узле кристаллической решетки алмаза один атом углерода на атом азота, то в итоге получится NV-центр (азото-замещенная вакансия).
И оказывается, что сформированный таким образом дефект решетки обладает квантовыми свойствами, оными достаточно легко манипулировать с помощью светового потока, магнитных полей и т. п. при обычной комнатной температуре.
Таким образом, NV-центр вполне пригоден для хранения данных. Но ключевая особенность NV-центров такова, что азотной добавки не должно быть много, а это значит, что для того, чтобы хранить достаточно большой объем данных, нужно выпускать или большие по площади алмазные пластины (размазывать весь азот по большому объему) или же выращивать особо чистые алмазы, где будет строго регламентироваться примесь (а это сильно сложнее с технической стороны).
Как ученым удалось решить проблему выращивания сверхчистых алмазов
Итак, до определенного момента получаемые сверхчистые алмазы были едва больше четырех квадратных миллиметров, а этого недостаточно для эффективного использования. Но научной группе из Университета Сага совместно с представителями компании Adamant Namiki Precision Jewellery удалось создать технологию получения сверхчистых алмазов диаметром в пять сантиметров.
И согласно теоретическим подсчетам, каждый такой «жесткий» диск будет способен хранить до 25 Эбайт информации, что эквивалентно 100 000 000 жестким дискам с объемом памяти в 250 Гбайт.
Такого результата ученым удалось достичь благодаря применению особой конструкции подложки, на которой как раз и выращивается алмазный диск. Ведь ранее при использовании стандартной подложки сверхчистый алмаз ломался под тяжестью собственного веса.
Чтобы избежать этого, инженеры предложили многоуровневую подложку, на которой равномерно распределялся весь выращиваемого сверхчистого алмаза. И это как раз позволило вырастить алмаз диаметром в 5 сантиметров с чистотой 3*10^-9.
Безусловно, это большое достижение, но ученые не планируют на этом останавливаться и уже разрабатывают подложку, которая позволит вырастить сверхчистый алмаз диаметром в 10 квадратных сантиметров.
Ну что ж, похоже, мы с вами находимся на пороге создания электроники принципиально нового уровня, когда будет достаточно небольшой пластины, чтобы записать абсолютно всю информацию, собранную человечеством за всю свою историю. Так что будем с нетерпением ждать очередных новостей и уже первых реальных устройств, использующих эти уникальные компоненты.
Ну а пока подписываемся на канал и оцениваем материал. Также приглашаю вас пометить наш телеграм канал. Спасибо за ваше внимание!
