Личная молекула: хранилище данных будущего

Хранение данных становится все более любопытным и беспокоящим нас вопросом: SSD-накопители увеличивают объемы и становятся дешевле, жесткие диски предлагают такие емкости, что обычному потребителю их хватит с головой, и не так давно ученые смогли найти способ хранить значительные объемы данных в необычных местах и формах, вроде спиралей ДНК или небольших групп атомов. Теперь же все выросло до уровня молекулы.

Исследования в области экспериментальных технологий хранения данных позволило ученым превратить отдельные молекулы в хранилища. Теоретически, молекулярная память сможет в тысячу раз превысить в качестве и емкости существующие ныне аналоги.

Молекулярная память далеко не новая идея, но всегда существовало определенное препятствие, хорошо известное компьютерному миру: охлаждение. Ранние разработки требовали охлаждение среды молекулярной памяти до температуры, близкой к абсолютному нулю, что не совсем практично. Тем не менее, команда во главе с Ягадишем Мудерой (Jagadeesh Moodera), старшим научным сотрудником Массачусетского технологического института, обнаружила способ успешного создания молекулярной памяти с необходимым охлаждением лишь до уровня замерзания воды — достаточно достижимой даже в комнатных условиях.

Команда также преодолела другой существенный барьер на пути к молекулярной памяти. Раньше молекулы — которые находились в форме тонких листов углерода и цинка, склеенных вместе, и назывались «графеновыми листами» — нужно было держать между двумя ферромагнитными (обычная форма магнетизма, хорошо вам известными) электродами (смотрите схему выше). Из-за этого молекулярная память формировалась определенным образом. Когда же команда измерила проводимость двух электродов, вместо совместной их работы были обнаружены два отдельных скачка проводимости, что свидетельствовало о раздельной работе электродов. Вообще, графен обещает прорыв и в области аккумуляторов.

Учитывая, что памяти требуется только один скачок проводимости для работы, команда поняла, что можно удалить один из ферромагнитных электродов и заменить его на регулярный металлический электрод, который не нарушит необходимой проводимости. В связи с этим, будущие формы молекулярной памяти в теории не будут такими ограниченными, как раньше, а производство будет более простым и гибким.

Если молекулярная память приблизится слишком близко к ферромагнитному электроду, она нарушится. Однако, обычный металлический электрод не будет мешать, а значит, молекулярная память будет более слоистой. Что примечательно, если в ячейке памяти будет собрано слишком много молекул, их будет более трудно контролировать, поэтому уменьшение числа молекул увеличивает способности к контролю ячейкой.

К сожалению, как и большинство экспериментальных технологий, которыми хочется пользоваться прямо сейчас, молекулярные ячейки памяти не обеспечивают достаточной мощи для коммерческих устройств и могут производить только 20-процентный скачок проводимости. Тем не менее, область развивается и весьма успешно. Похоже на то, что в будущем молекулам будет уделяться очень много внимания — взглянуть хотя бы этот проект.

Источник: extremetech.com