據美(měi)國物理(lǐ)學家組織網10月13日報(bào)道,通過使用激光讓分子結合、分離,科學(xué)家發明了一種新(xīn)的三(sān)維光學數據存儲技術,而且用這種方法存(cún)儲的數據隻能通(tōng)過二次諧波(SHG)輔助成像技術進行讀取(qǔ),相關(guān)研究發表在最近一期的《美國(guó)化學會誌》上。
法國(guó)昂熱大(dà)學的卡拉曼利斯?伊利奧普洛斯和同事設計出了一種(zhǒng)新的非線性光學(NLO)香豆素類聚合物。他們解釋道,在不同波長(zhǎng)光的照射下,這種聚合物能可轉化為二(èr)聚物(由兩個相同的小分子組成的大分子,可能具有單(dān)一小(xiǎo)分子沒有的性質(zhì)或功能)。波長大於300納米(mǐ)的光波會產生二聚物;而波長小於280納米的光波則會將二聚物分離成兩個(gè)獨立的分子。由於每類分子都帶電(diàn),並且(qiě)分子結構也(yě)不相(xiàng)同(tóng),因(yīn)此,使用光(guāng)學方(fāng)法控製這個可逆轉過程便可對數據進行寫入、讀出(chū)、刪除、修改等操作。
該論文的合著者、昂熱大學的丹尼(ní)斯?金德表示,該係統旨在實現幾種功能。首先,高密度的數據存(cún)儲;其次,數據能夠修改(gǎi);第三,隻能由非線性技(jì)術來(lái)解決,線性技術不能檢測到寫入的數據(jù)。
為了證明(míng)用這種方式記錄數據的(de)可(kě)能性,科學家(jiā)讓一種波長(zhǎng)為700納米的激光照射在一個(gè)香豆素類聚合物上,使香豆素分子之間發生光二聚酌(zhuó)反應,從而將香豆(dòu)素聚(jù)合物變為二(èr)聚(jù)物。實(shí)驗證明,通過控製光照,可以記錄(lù)下線條和點。
被記錄下的數據能夠通過SHG輔助成像技術進(jìn)行讀取。在讀取數據的過程中,因為SHG產生的紫外線沒有被該香豆素聚合物分子吸收,科學家沒有(yǒu)觀察到已(yǐ)經記錄下的數據點丟失的情(qíng)況,這也避(bì)免了未來的化學(xué)反應刪除(chú)信息的可能性。
最(zuì)後,科學家(jiā)證明,數據能夠在同樣的區域被擦除和重寫。為了擦除數(shù)據,寫(xiě)有數據的二聚物被暴露在波長(zhǎng)小於280納米的紫外(wài)線下,便可將二聚物變回其原始的形式。使(shǐ)用SHG成像確(què)保數據被(bèi)刪除後,科學家使用波長更長的激(jī)光,重複了寫數據的過程。
科學家指出,這種新奇的(de)光學數據存儲方法或許將(jiāng)成為(wéi)一種有(yǒu)效的高容量數據存儲方法。另外,因為這種讀數據的過程(chéng)隻能由(yóu)SHG成像技術實現,該(gāi)存儲方法能夠(gòu)用於敏感的領(lǐng)域,比如光學顯微鏡、極化顯微鏡和原子力顯微鏡等傳統線性顯微技術無法探測出(chū)的三(sān)維數據存儲等,一個潛在的應用是探測出無法覺察的印記(jì)來揪(jiū)出(chū)錯誤或者贗品。
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更多>2018-10-12