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納米等離子體復(fù)合玻璃中具有增強(qiáng)楊氏模量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

2018-04-08 來源:材料牛

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中玻網(wǎng)引言

  根據(jù)全部數(shù)據(jù)公司(IDC)2017年白皮書的新報(bào)告,信息增長率比2010年和2012年的預(yù)測(cè)快得多,到2025年,總數(shù)據(jù)量將達(dá)到160 ZB(109 TB),這比2012年的預(yù)測(cè)高出4倍。大數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展激勵(lì)著科學(xué)家和工程師研究和記錄持續(xù)數(shù)百年的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象以長時(shí)間的數(shù)據(jù)出現(xiàn)。天體物理學(xué),生物學(xué),地理學(xué),社會(huì)科學(xué)和商業(yè)領(lǐng)域的研究產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)必須持續(xù)很長一段時(shí)間才能有意義。在天文學(xué)方面,平方公里陣列(SKA)射電望遠(yuǎn)鏡每小時(shí)產(chǎn)生576 PB(PB)的原始數(shù)據(jù),并且在激光干涉儀引力波觀測(cè)臺(tái)(LIGO)的成功推動(dòng)了觀測(cè)大型天文事件——引力波。在這種情況下,需要在一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備中重復(fù)記錄和讀取數(shù)TB的數(shù)據(jù),并且長達(dá)一個(gè)世紀(jì)之久的基線不變。

  成果簡介

  近日,高等墨爾本理工大學(xué)(RMIT)顧敏(通訊作者)團(tuán)隊(duì)用納米等離子混合玻璃復(fù)合材料展示了光學(xué)長數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的概念。通過將納米棒無燒結(jié)地?fù)饺牖旌喜A?fù)合材料中,楊氏模量提高了一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。這一發(fā)現(xiàn)使得對(duì)多種長度的等離子體納米粒子進(jìn)行重塑控制,可以在超過600年的時(shí)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行多級(jí)記錄和讀取,容量超過10千兆字節(jié),基線沒有明顯變化,這為長時(shí)間數(shù)據(jù)記憶帶來了新的機(jī)會(huì)。相關(guān)成果以題為“High-capacity optical long data memory based on enhanced Young’s modulus in nanoplasmonic hybrid glass composites”發(fā)表在了Nat.Commun.上。

  圖文導(dǎo)讀

  圖1納米等離子混合玻璃復(fù)合材料基線保持不變的世紀(jì)長光學(xué)數(shù)據(jù)記憶

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  圖2納米等離子體復(fù)合玻璃材料光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的長壽命

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  a)具有不同無機(jī)百分比的納米等離子體混合玻璃的楊氏模量(Y)

  b)具有不同楊氏模量的納米等離子體復(fù)合玻璃材料中金納米棒的壽命

  c)具有金納米棒的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的簡化的有效能量勢(shì)壘模型

  圖3光學(xué)長數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的記錄和讀取過程的基準(zhǔn)長達(dá)數(shù)百年

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  a)不同記錄和讀取時(shí)刻圖案的熒光圖像的對(duì)比

  b)多層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,三層間隔1.5μm,具有兩種偏振態(tài)

  c)納米等離子體復(fù)合玻璃材料中的四級(jí)光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模式

  小結(jié)

  這項(xiàng)工作可以成為數(shù)百年來光學(xué)長距離數(shù)據(jù)中心未來的基石,激發(fā)對(duì)天文學(xué),地質(zhì)學(xué),生物學(xué)和歷史長期過程的理解潛力。它還為高可靠性光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器提供了新的機(jī)會(huì),可以在較端條件下(如高溫和高壓)繼續(xù)運(yùn)行。

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