我國超高密度信息存儲再創(chuàng)“世界之最”
[導(dǎo)讀]不久前,我國科學(xué)家研制出迄今世界上信息存儲密度最高的有機
材料,將信息存儲點的直徑縮小到了0.6納米,從而在超高密度信息存儲研究上再創(chuàng)“世界之
最”,保持了從1996年起就占據(jù)的國際領(lǐng)先地位。
不久前,我國科學(xué)家研制出迄今世界上信息存儲密度最高的有機
材料,將信息存儲點的直徑縮小到了0.6納米,從而在超高密度信息存儲研究上再創(chuàng)“世界之
最”,保持了從1996年起就占據(jù)的國際領(lǐng)先地位。
信息存儲、傳輸和處理將是提高社會整體發(fā)展水平最重要的保障
條件之一,也是世界各國高技術(shù)競爭的焦點之一。目前,各發(fā)達(dá)國家都已投入大量人力財力開展超
高密度、超快速數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的研究。但即使是目前國際最好水平,信息存儲點的直徑也僅有6納
米,和我國相比落后了一個數(shù)量級。
材料是超高密度信息存儲的關(guān)鍵。經(jīng)過對數(shù)十種有機材料的反復(fù)
篩選和實驗,中國科學(xué)院物理研究所高鴻鈞研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,設(shè)計出有特色的電荷轉(zhuǎn)移有機
功能分子體系作為信息存儲的介質(zhì),利用其電學(xué)雙穩(wěn)態(tài)的特性成功實現(xiàn)了超高密度信息存儲,顯示
出在分子尺度上存儲時具有穩(wěn)定性、重復(fù)性和可擦除性好的獨特優(yōu)點。研究小組將信息存儲點的直
徑減小到1納米左右,并可對信息點進(jìn)行反復(fù)擦除。
高鴻鈞說:“這項技術(shù)要做到商品化、產(chǎn)業(yè)化還需要15年左右
的時間。我們?nèi)詫⒗^續(xù)尋找更為合適的材料,像硅那樣對電子技術(shù)產(chǎn)生革命性影響?!?br />
據(jù)悉,我國科學(xué)家的有關(guān)成果有望被用來進(jìn)一步研究納米器件。
高鴻鈞研究員領(lǐng)導(dǎo)的小組在世界上率先研制出了信息存儲密度最
高的材料。那么,我國又是怎樣一步步邁上信息存儲技術(shù)的巔峰的呢?
“自從掃描隧道顯微鏡誕生以來,科學(xué)家就利用其納米級局域的
電場在不同的固體表面上進(jìn)行原子的操縱和納米加工?!北本┱婵瘴锢黹_放實驗室學(xué)術(shù)委員會主任
龐世瑾研究員說。
起初的工作是在硅表面上實現(xiàn)的,他們在硅表面上提取、放置原
子和加工溝槽;或者在固體表面上沉積金等材料,形成類似小土包的單元。其目的之一,是為追求
超高密度的信息存儲。
在國內(nèi),中國科學(xué)院北京真空物理開放實驗室于1993年成功
地實現(xiàn)了在硅表面上的原子操縱和最小尺寸的納米加工,用原子寫出了“中國”,并畫出了“中國
地圖”。但是,基于這種存儲機理的超高密度信息,因存在穩(wěn)定性的問題而前景渺茫。因此,人們
繼續(xù)探索新的存儲機制,追求高穩(wěn)定性、高存儲密度和重復(fù)性。
1991年以來,國內(nèi)外在這一領(lǐng)域的研究歷程如下:
1991年,美國斯坦福大學(xué)在氮化硅-氧化硅-硅結(jié)構(gòu)上得到了點徑為75納米的存儲。
1993年,美國得克薩斯大學(xué)在光導(dǎo)材料上得到了點徑為40納米的存儲。
1995年,日本電氣公司在無機有機玻璃材料上把點徑縮小到10納米。
1996年,日本佳能公司在一種有機薄膜上得到10納米的信息存儲點徑;北京真空物理
開放實驗室在有機復(fù)合電荷轉(zhuǎn)移體系上將點徑縮小到1.3納米。
1998年,日本在光導(dǎo)材料上將點徑縮小到6納米;北京大學(xué)獲得了點徑為6納米的坑存
儲材料;北京真空物理開放實驗室獲得0.8納米的有機單體材料。
1999年,北京真空物理開放實驗室將點徑縮小到0.7納米。
2000年,北京真空物理開放實驗室將點徑縮小到0.6納米,并實現(xiàn)了擦除。





