

纽约城市学院的物理学家开发了一种技术,有可能提高钻石的光学数据存储容量。这可以通过在谱域中复用存储来实现。CCNY科学部Meriles小组成员Richard G. Monge和Tom Delord的研究题为“衍射极限以下的可逆光学数据存储”,发表在《自然纳米技术》杂志上。
“这意味着我们可以在钻石的同一位置存储许多不同的图像,通过使用稍微不同颜色的激光将不同的信息存储到相同微观点的不同原子中,”CCNY的博士后研究助理Delord说。“如果这种方法可以应用于其他材料或在室温下,它可能会找到需要大容量存储的计算应用的方法。”
CCNY的研究重点是钻石和类似材料中的一种微小元素,称为“色心”。基本上,这些原子缺陷可以吸收光,并作为所谓量子技术的平台。
“我们所做的是使用窄带激光和低温条件非常精确地控制这些颜色中心的电荷,”Delord解释说。“这种新方法使我们能够在比以前更精细的水平上写入和读取微小的数据,小到单个原子。”
光存储技术的分辨率由所谓的“衍射极限”定义,也就是说,光束可以聚焦到的最小直径,大约是光束波长的一半(例如,绿光的衍射极限为270纳米)。
“所以,你不能用这样的光束来写分辨率小于衍射极限的东西,因为如果你把光束的位移小于这个极限,你就会影响你已经写的东西。因此,通常情况下,光存储器通过使波长变短(转向蓝色)来增加存储容量,这就是为什么我们有‘蓝光’技术,”德洛德说。
CCNY光存储方法与其他方法的区别在于,它通过利用小于衍射极限的色心之间存在的轻微颜色(波长)变化来绕过衍射极限。
“通过将光束调整到稍微偏移的波长,它可以保持在相同的物理位置,但与不同的色中心相互作用,有选择地改变它们的电荷,即以亚衍射分辨率写入数据,”Monge说,他是CCNY的博士后,在纽约市立大学研究生中心攻读博士学位时参与了这项研究。
这种方法的另一个独特之处在于它是可逆的。“一个人可以无限次地写入、删除和重写,”蒙格指出。“虽然有一些其他的光存储技术也能够做到这一点,但这并不是典型的情况,特别是在高空间分辨率方面。蓝光光盘也是一个很好的参考例子——你可以在里面写一部电影,但你不能把它擦掉再写另一部。”