Компьютерную память минимизируют до предела

Американские ученые разработали технологию, позволяющую резко повысить плотность хранения информации в компьютерной памяти. Новая методика открывает возможность создания чипов памяти ёмкостью до 5 терабайт размером с почтовую марку.

Как сообщает журнал «Nanoscience and Nanotechnology», ученые Ашутош Тивари (Ashutosh Tiwari) и Ягдиш Нараян (Jagdish Narayan) из университета Северной Каролины смогли создать наноточки (квантовые точки) диаметром около 5 нанометров, что на порядок меньше, чем удавалось ранее. Каждая такая наноточка представляет собой локальное вкрапление (кластер), состоящее из нескольких сотен атомов никеля, и может иметь одно из двух возможных магнитных состояний. Это позволяет использовать их для хранения информации, присваивая его состояниям одно из двух возможных значений — "0" или "1". В обычных компьютерных винчестерах информация хранится на дисках, покрытых магнитным материалом, и для предотвращения нежелательной интерференции между областями, хранящими отдельные биты информации, необходимо, чтобы они располагались на достаточном удалении друг от друга. Наноточки можно «упаковывать» намного плотнее, поскольку они представляют собой дискретные образования и структурно не связаны друг с другом.

Методика создания рекордно малых наноточек, предложенная американскими учеными, такова: с помощью импульсного лазера никель нагревается до образования плазмы. В этом состоянии он образует на подложках из двух различных материалов — оксида алюминия и нитрата олова и титана — наноточки одинакового размера. При этом их плотность (число точек на единицу площади) такова, что, теоретически, позволяет записать до 5 терабайт данных на площади размером со стандартную почтовую марку. По словам Тивари, теперь ученым необходимо найти способ, позволяющий интегрировать эти наноточки в кремниевых чипах.

Не все ученые разделяют оптимизм изобретателей в отношении потенциальных возможностей новой методики. «Все это звучит весьма многообещающе, — рассказал корреспонденту New Scientist Марк Велланд (Mark Welland), директор лаборатории наномасштабов Кембриджского университета. — Тем не менее, от получения точек размером 5 нанометров до их расположения на плоскости в виде упорядоченной структуры, что позволит использовать их в памяти — дистанция огромного размера». Он полагает, что любая методика, подразумевающая принципиально иной, чем ныне существующие, способ организации компьютерной памяти, встретит сопротивление. «Победит та технология, которая может быть воспринята проще, чем остальные», — говорит он.

Г-н Нараян также признает, что имеется еще целый ряд нерешенных проблем. В частности, предстоит найти заменитель никеля — магнитная память на основе этого металла может эффективно работать лишь при низких температурах. Тем не менее, полагает он, у нового метода — большое будущее. В частности, новая технология открывает возможность организации наноточек в трехмерный массив. Уже установлено, что наноточки могут располагаться на подложке упорядоченным образом, в виде регулярных структур, соответствующих ее кристаллической решетке. Теоретически, это позволит повысить прочность кристаллической решетки, что, в перспективе, может привести к созданию новых, сверхпрочных материалов.