विशाल घनत्व के साथ बौना स्मृति

घनत्व रिकॉर्ड भविष्य की स्मृति का रास्ता खोलता है

स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (शीर्ष) की तस्वीर में, छाया मुखौटा शीर्ष पर दिखाई देता है और नीचे नैनो-कैपेसिटर नीचे © मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर माइक्रोस्ट्रक्चर फिजिक्स
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एक अनुसंधान टीम ने एक वर्ग इंच पर 176 बिलियन कैपेसिटर के घनत्व के साथ डेटा भंडारण इकाइयों का उत्पादन करने में सफलता हासिल की है - इस सामग्री के लिए एक विश्व रिकॉर्ड। इस तरह के मेमोरी पॉइंट स्थायी रूप से सूचना को नियंत्रित और संग्रहीत करने में आसान होते हैं। इस सामग्री से बने चिप्स वर्तमान अस्थायी मेमोरी को बदल सकते हैं, जैसा कि जर्नल नेचर नैनो टेक्नोलॉजी रिपोर्ट में शोधकर्ताओं ने किया है।

चाहे एमपी 3 प्लेयर, कैमरा फोन, नेविगेशन सिस्टम या नोटबुक: उन्हें काम करना चाहिए, लेकिन अधिक से अधिक संगीत, चित्र, फिल्में या मानचित्र स्टोर करके उन्हें जल्दी से संसाधित करना चाहिए। इलेक्ट्रॉनिक्स को और अधिक शक्तिशाली बनाने के लिए और अधिक शक्तिशाली बनाने के लिए, उपन्यास स्मृति बहुत प्रगति लाएगी। यदि वे जानकारी को स्थायी रूप से संग्रहीत कर सकते हैं और फिर भी डेटा को उस मेमोरी के रूप में तेजी से संभाल सकते हैं जिस पर एक पीसी स्टोर प्रोग्राम जिसका वह वर्तमान में उपयोग कर रहा है।

मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ माइक्रोस्ट्रक्चर फिजिक्स, कोरिया में पोहांग यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (POSTECH) और कोरिया रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड्स एंड साइंस (KRISS) ने अब इस तरह के उपन्यास, कसकर पैक किए गए स्टोर का उत्पादन करने के लिए एक विधि विकसित की है "ऐसी गैर-वाष्पशील स्मृति को संभवतः हमारी पद्धति से बहुत ही सरल और कुशलता से उत्पादित किया जा सकता है, " डिट्रिच हेसे बताते हैं, जो हैल में माइक्रोस्ट्रक्चर फिजिक्स के लिए मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट में एक वैज्ञानिक के रूप में अनुसंधान टीम के काम में एक प्रमुख योगदानकर्ता थे।

एक स्विच के रूप में मिनी डिपोल्स

विकास के लिए प्रारंभिक बिंदु सिरेमिक सामग्री का नेतृत्व जिरकोनेट टाइटनेट है, जो तथाकथित फेरोइलेक्ट्रिक्स से संबंधित है। ऐसी सामग्रियों में उनकी सबसे छोटी इकाइयों में स्थायी विद्युत द्विध्रुव होते हैं। एक चुंबक के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों की तुलना में, एक स्थायी विद्युत द्विध्रुवीय के सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों को चुनिंदा रूप से स्वैप किया जा सकता है - लेकिन बहुत तेज। इसलिए, ये पदार्थ हार्ड डिस्क की तरह स्थायी रूप से डेटा को स्टोर कर सकते हैं, लेकिन उनके साथ काम कर रहे मेमोरी के रूप में तेजी से काम करते हैं।

लीड जिरकोनेट टाइटनेट के मामले में, पोल परिवर्तन होता है, उदाहरण के लिए, जब एक टाइटेनियम आयन को बाहरी विद्युत क्षेत्र की सहायता से सबसे छोटी संरचनात्मक इकाई में स्थानांतरित किया जाता है। 460 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, द्विध्रुवीय बाह्य हस्तक्षेप के बिना भी अभिविन्यास बदल जाता है। प्रदर्शन

मास्क में कैपेसिटर: जर्मन-कोरियाई शोध टीम पहले एल्युमिना (ऊपर) से बने एक स्टैंसिल के माध्यम से प्लैटिनम परत (Pt) पर सिरेमिक घटकों (PZT) को नीचे ले जाने देती है जो केवल 100 एनएम मोटी होती है। वैज्ञानिकों ने बाद में सिरेमिक के साथ विद्युत संपर्क बनाने के लिए थोड़ा प्लैटिनम बहाया। Ure मैक्स प्लांक इंस्टीट्यूट फॉर माइक्रोस्ट्रक्चर फिजिक्स

षट्कोण पैटर्न महत्वपूर्ण

एक वर्ग इंच पर फैरोइलेक्ट्रिक सामग्री से 176 बिलियन कैपेसिटर का निर्माण करने के लिए, वैज्ञानिकों ने शुरुआत में एल्यूमीनियम ऑक्साइड से बना 100 एनएम पतली स्टैंसिल बनाया, जो कि समान रूप से छिद्रपूर्ण है। ऐसा करने के लिए, उन्होंने विद्युत रूप से एक एल्यूमीनियम फिल्म को ऑक्सीकरण किया - एक प्रक्रिया जिसे एनोडाइजिंग प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है, जो दशकों से एल्यूमीनियम घटकों की रक्षा कर रहा है, एल्यूमीनियम टेबलवेयर, साथ ही कुछ एमपी 3 खिलाड़ियों को एक रंगीन मैट मेटेलिक शीन में बदल रहा है। इस प्रक्रिया में, छिद्रों को अव्यवस्थित पैटर्न में एल्यूमिना में खाने की प्रवृत्ति होती है।

हालांकि, ऑक्सीकरण के तापमान, पीएच और रासायनिक संरचना का सावधानीपूर्वक चयन करके, वे छिद्रों को एक हेक्सागोनल व्यवस्था में मजबूर करते हैं जिसमें प्रत्येक छिद्र छह अन्य से घिरा होता है। हालाँकि, हेक्सागोनल पैटर्न कुछ जगहों पर विकृत है, यह डेटा भंडारण के लिए एक टेम्पलेट के रूप में अनुपयोगी है। "अगर हम एल्यूमीनियम को स्टैंप के साथ प्री-स्ट्रक्चर करते हैं, हालांकि, छिद्र पूरी तरह से नियमित रूप से खुद को व्यवस्थित करते हैं, " केआरआईएस से वू ली बताते हैं। स्टांप में अरबों नग होते हैं, जो एल्युमीनियम के कई डेंट को धक्का देते हैं। ये, बदले में, ऑक्सीकरण के लिए हमले के बिंदुओं के रूप में कार्य करते हैं, जहां वे सामग्री में अपने छिद्रों को खाते हैं।

प्लेटिनम समर्थन पर सिरेमिक वाष्प

बारीक छिद्रित मुखौटे के साथ बात अभी तक नहीं की गई है। स्टैंसिल को वैज्ञानिकों ने हैले में मैग्नीशियम ऑक्साइड से बनी 650 डिग्री सेल्सियस हॉटप्लेट पर रखा है, जो प्लैटिनम से लेपित है और वाहक के रूप में कार्य करता है। इसके बाद वे सीसा जिरकोनेट टाइटेनट को एक लेजर बीम के साथ बिल्कुल संतुलित अनुपात में वाष्पित करते हैं जब तक कि सिरेमिक प्लेटिनम पर 30 से 50 नैनोमीटर मोटी जमा नहीं हो जाता। प्लैटिनम से बना एक पतला ढक्कन कैपेसिटर को पूरा करता है, जिसमें दो महान धातु की परतें इलेक्ट्रोड और सिरेमिक को ढांकता हुआ के रूप में काम करती हैं।

यहां तक ​​कि धुंधली स्टैंसिल को हटाने से एक नायाब बाधा नहीं आती है। ऐसा करने में, वैज्ञानिकों को सावधान रहना होगा ताकि वे टूट न जाएं और एक हिस्सा भंडारण बिंदुओं पर लटका रहता है। थोड़ा कौशल और टेसाफिल्म के एक टुकड़े के साथ, हालांकि, वे आसानी से मुखौटा को छीलने का प्रबंधन करते हैं। हेस्से बताते हैं, "यह पूरी तरह से स्व-स्पष्ट नहीं है कि प्लैटिनम और सीसा जिरकोनेट से बने व्यक्तिगत सैंडविच पोर्स में चिपकते नहीं हैं।" "संभवतः, संधारित्र जिसे हम कमरे के तापमान पर मुखौटा हटाने से पहले 650 डिग्री के अनुबंध पर कुछ हद तक ठंडा होने पर वाष्पित करते हैं।"

भंडारण घनत्व रिकॉर्ड करें

जर्मन-कोरियाई सहयोग से नया डेटा रिपॉजिटरी 176 बिलियन बिट्स प्रति वर्ग इंच स्टोर कर सकता है, जो कि 27 बिलियन प्रति वर्ग सेंटीमीटर है - इस सामग्री वर्ग में सभी तुलनीय यादों से अधिक है। हेस्से कहते हैं, '' हम कुछ टेराबाइट्स, ट्रिलियन्स ऑफ बिट्स, प्रति वर्ग इंच के स्टोरेज डेन्सिटीज के पास जा रहे हैं। '' और हमें उम्मीद है कि हम स्टोरेज डेंसिटी को और भी ज्यादा बढ़ा सकते हैं। स्थायी स्मृति व्यापक अनुप्रयोग पाते हैं। उदाहरण के लिए, वे पीसी पर हार्ड डिस्क और धीमी बूटिंग को शानदार बना सकते हैं।

भंडारण के रूप में उपयोग के लिए, नैनोकैपीटर एक और आवश्यकता को पूरा करते हैं: वैज्ञानिक चुनिंदा रूप से प्रत्येक भंडारण बिंदु को नियंत्रित कर सकते हैं, भले ही वे केवल 60 नैनोमीटर अलग हों। मैक्सिकन प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ माइक्रोस्ट्रक्चर फिजिक्स के निदेशक प्रोफेसर उलरिच गॉसेले ने कहा, "यह काम दिखाता है कि इलेक्ट्रॉनिक्स अनुसंधान के पड़ोसी क्षेत्रों से गैर-पारंपरिक और गैर-अनुभवी विनिर्माण विधियां उच्च-घनत्व वाले ठोस-राज्य भंडारण के लिए अवधारणाओं की खोज में महत्वपूर्ण प्रगति ला सकती हैं।"

(एमपीजी, 17.06.2008 - एनपीओ)