Ученые записали 1,14 ТБ на квадратный дюйм сапфира

Ученые из Университета штата Массачусетс в Амхерсте (University of Massachusetts Amherst) разработали материал, представляющий собой полимерную наноматрицу с плотностью 10 трлн бинарных частиц на один квадратный дюйм, сообщает Berkeley Labs News Center.

Структура была сформирована на пленке из кристалла сапфира посредством self-assembly («самосборочного») процесса, при котором система разрозненных частиц самостоятельно собирается в четко организованную структуру. В результате эксперимента на пленке образовалась гексагональная решетка из цилиндров диаметром 3 нм. Исследователи опасались, что дефекты в кристалле приведут к возникновению неоднородностей в матрице, однако этого не случилось. Наоборот, структура решетки получилась одинаковой по всей площади образца, равной нескольким квадратным сантиметрам.

Каждый из цилиндров включает центральный элемент, который может быть удален при помощи растворителя. Таким образом, цилиндр может принимать одно из двух состояний и, тем самым, хранить единицу. По мнению ученых, однажды на основе их разработок может быть создана компьютерная память. 10 трлн бинарных частиц на один квадратный дюйм эквивалентны плотности записи данных 1,14 ТБ на квадратный дюйм(172,6 ГБ на см² - CNews).

Для сравнения, в современных жестких дисках плотность записи составляет 50 ГБ или 400 Гбит на квадратный дюйм. Жесткие диски с такой плотностью выпускают Western Digital и Seagate. Однако каким образом можно воздействовать на каждый наноцилиндр в отдельности и как считывать информацию с них, не говорится.

Исследования американских ученых могут найти применение при переходе на новый производственный процесс в целом. На сегодняшний день микросхемы рисуются лучом ультрафиолета - процесс литографии. По словам ученых, современная литография подходит для изготовления микросхем с уровнем топологии 45 и 32 нм, однако для дальнейшей миниатюризации (22 нм и меньше) уже неприменима. Вероятно, решить эту задачу удастся после внедрения «самосборочных» процессов. По мнению ученых из Массачусетса, они менее трудоемки и, в отличие от литографии, могут использоваться для производства микросхем больших площадей.

Группа работала под начальством Тома Рассела (Tom Russell). Статья, посвященная их работе, опубликована в свежем номере журнала Science от 20 февраля 2009 г.