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上海理工大学发表最新Nature论文

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随着人类数据需求的增加,对数据存储方式的要求也在提高。光学数据存储 (ODS) 是一种基于光的存储方法,常用于DVD,它成本低廉、十分耐用。但ODS通常将数据以单层存储,能够存储的数据量有限。

上海理工大学顾敏院士、文静及中国科学院上海光学精密机械研究所阮昊研究员等在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为:A 3D nanoscale optical disk memory with petabit capacity 的研究论文。

该论文描述了一种在光盘里存储更多数据的新方法,该方法使用三维而非二维方式存储数据,数据存储量可达惊人的 贝脱比特 (petabit)级,即1000万亿比特 (1015 bit) 。


在这项研究中,文静阮昊顾敏等人开发了一种新方法,使用三维的光学数据存储(ODS)结构,能在数百层中存储数据,而非仅有一层。这种方法利用了一种叫做AIE-DDPR的新存储介质,通过在光阻薄膜中掺杂聚集诱导发光染料制成。这使薄膜能在纳米尺度上读取和写入。这种薄膜由吸收光子的分子(光引发剂)和高度光敏的分子组成,以获取写入数据。

研究团队用54纳米记录点尺寸的激光存储数据,盘介质数据层数达到100层,每层间距1微米,这极大增加了ODS薄膜的面密度。研究团队还发现,存储在薄膜较深层的信息,其质量与较浅层靠近表面的数据相当。


空白AIE-DDPR光盘纳米级光学写入和读取原理及生产流程

研究团队指出,生产AIE-DDPR光盘的工作流程和现有生产DVD的方法兼容,表明生产这些薄膜或具有规模化的可能性和经济上的可行性。该论文也指出了一些该技术的局限性,包括该工艺的写入速度和能耗。

论文链接

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06980-y

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