211service.com
Opstilling af 'Nanodot'-hukommelse
En mere pålidelig måde at dyrke magnetiske nanopartikler på kunne hjælpe med at skabe den tætteste form for computerhukommelse til dato. Den nye teknik, udviklet af forskere ved North Carolina State University, gør det muligt at arrangere magnetiske nanodotter - partikler omkring seks nanometer brede - i ordnede arrays, hvilket gør det nemmere at bruge dem til at opbevare informationsstykker magnetisk.
Slut dig til prikkerne: Magnetiske nanodotter lavet af nikkel kan hjælpe med at forbedre kapaciteten af hukommelseschips. En ny teknik til at dyrke dem ved hjælp af gitre af titaniumnitrid som skabelon (vist her som de lysere områder) gør det muligt for prikkerne at blive organiseret med deres magnetfelter alle pegende i samme retning.
Jay Narayan , en professor i materialevidenskab ved North Carolina State University, der ledede arbejdet, siger, at en nanodot-chip, der måler en kvadratcentimeter, i teorien kunne lagre en terabit data - 50 gange mere end flash, den tætteste form for hukommelse, der er tilgængelig i øjeblikket.
Narayans gruppe målte de magnetiske egenskaber af individuelle nanodotter for at vise, at de kunne holde magnetisk information pålideligt. Samtaler er i gang med hukommelsesproducenter, herunder Hitachi og Seagate, for at kommercialisere teknologien, siger han.
Den primære innovation er, at vi kan holde alle disse prikker ordnet og justeret på samme måde, siger Narayan. Det gælder ikke kun deres fysiske justering, men også deres magnetiske orientering, som er afgørende for at skifte deres magnettilstande og aflæse dem, siger han.
Andre forskere har skabt nanodotter, der ligner Narayans størrelse. Mark Welland , leder af Cambridge University's Nanoskala Science Laboratory i U.K., leder en gruppe, der har udviklet nanodotter i sekskantede arrays. Problemet for Wellands gruppe er, at den magnetiske orientering af en nanodot er bestemt af dens fysiske orientering; da arrays var sekskantede, pegede deres magnetfelter ikke alle i samme retning.
Narayan og kolleger brugte en ny dampaflejringsteknik til at dyrke præcist justerede nanodotter ud af nikkel. Teknikken, kaldet domænematchende epitaksi, involverer aflejring af et meget tyndt lag titaniumnitrid på et substrat, der tjener som skabelon for nanodotterne. Titannitridet danner enkeltkrystalgitter, hvorpå nanodotterne dyrkes. Størrelsen af prikkerne og afstanden mellem nanodotter kan styres ved at variere vækstbetingelserne, såsom temperaturen.
At finde det rigtige materiale var afgørende, siger Narayan. Vi havde brug for et metallisk materiale, der var umagnetisk, siger han. Dette sikrer, at skabelonerne ikke forstyrrer nanodotternes magnetiske egenskaber. Teknikken kunne bruges til at skabe regulære arrays af milliarder af nanodots.
Der er vanskeligheder med at kontrollere både størrelsen og positionen af nanodotter, siger Russell Cowburn professor i nanoteknologi ved Imperial College London. At kontrollere dette ville være en kæmpe fordel, siger han.
Men Cowburn tilføjer, at dyrkning af nanodotter kun er en del af udfordringen. At gøre dem termisk stabile og finde måder at læse og skrive magnetisk information på er betydelige udfordringer, siger han.
For at nanodot-hukommelsen skal være konkurrencedygtig, skal den være både billig og tæt, siger Cowburn. Med hensyn til bits per dollar er magnetiske harddiske stadig den billigste form for computerhukommelse - omkring 50 gange billigere end flash.
I øjeblikket kræver nikkelnanodotter lave temperaturer for at fungere, men Narayan arbejder på at lave dem af jern-platin, som skal lade dem fungere ved stuetemperatur.