超高密度信息存储材料及技术研究进展

信息技术的飞速发展,要求不断开发出具有更高信息存储密度及更快响应速度的材料和器件,因而在纳米尺寸上实现信息存储功能的新型超高密度信息存储材料已成为当前信息领域一个发展速度快、学科交叉多、竞争十分激烈的研究热点.简要介绍了近年来该领域主要的研究方法,并着重对利用扫描隧道显微镜/原子力显微镜(STM/AFM)写入信息的存储材料的最新研究进展进行了综述.     

提高光盘信息存储的关键技术

本文从光盘的存储密度、数据传输率和超高密度存储三个方面讨论了提高光盘信息存储的关键技术。     

超高密度探针存储技术的研究进展

扫描探针显微镜(SPM)超高密度信息存储技术是近年来信息技术领域的新热点，并极有可能成为未来存储领域的主导技术．主要根据探针与样品表面的作用方式，分析了探针存储的机械学、电学、磁学、光学和化学作用原理，总结了用SPM实现信息存储的机械、电学、化学、磁学、近场光学、原子操纵等存储机理，提出实现超高密度信息存储必须从最基本的存储机理入手，并从存储方法和存储介质两方面寻找实现超高密度信息存储的突破口．     

利用铌酸锂薄片极化反转实现纳米信息存储

纳米信息存储是一种高密度信息存储。在信息存储点的尺度被降低到纳米量级时,其存储密度与目前通用的磁盘相比可提高两个数量级以上。纳米信息存储所面临的诸多技术问题之一就是高质量、高稳定性存储材料的选择。铌酸锂晶体作为重要的光电子材料,已被应用于光学、光电子学器件中,成为光电器件的重要基底材料。但由于缺乏合适的机制,铌酸锂材料尚未被应用于纳米信息存储中。 南开大学承担的天津市自然基金重点项目“利用铌酸锂薄片极化反转实现纳米信息存储”,探索在铌酸锂薄片中通过自发极化反转实现纳米尺度的信息存储的可能性。本项目的研究综合了铌酸锂晶体离子注入薄片切割技术及近化学比铌酸锂研究两方面的研究成果。通过离子注入薄片切割技术可以制备高质量的厚度仅为10微米,直径1厘米的铌酸锂薄片,薄片的表面十分平整。另一方面,与同成分铌酸锂晶体相比,近化学比铌酸锂晶体的自发极化反转电压可下降2个数量级,可降至200V/mm。由此,在厚度为10微米量级的铌酸锂薄片中,利用几伏的电压即可实现自发极化反转。通过对极化反转技术     

三维光数据存储技术

不断提高存储介质的存储容量和存储密度是信息科学的研究热点之一,在三维空间中进行数据存储将大幅度提高存储密度和存储容量,是实现超高密度光存储的有效方法。介绍了双光子吸收光存储、光谱烧孔光存储、激光全息存储和透明介质的飞秒脉冲体存储等三维光存储的进展、数据存储的原理以及各种存储方法有待解决的问题。     

我国科学家在纳米信息存储材料领域获突破进展

近日,中国科学院物理研究所和化学研究所的科研人员在Rotaxane类分子的结构与电导转变及其在超高密度信息存储中的应用研究方面再获突破.在此前工作的基础上成功地在H2Rotaxane分子薄膜中实现了可逆的电导变化和可擦除、稳定、重复的近于单分子尺度的纳米级存储,近期出版的《美     

基于磁斯格明子的器件设计研究进展

磁斯格明子是一种纳米级的拓扑自旋结构，由于其具有较好的稳定性、奇特的动力学特性以及较低的能耗，有望应用于未来超高密度存储和自旋电子器件而被磁学和自旋电子学领域高度关注.自2009年首次被观测到以来，人们对磁斯格明子的宿主材料体系、产生条件以及调控方式等方面进行了大量研究.过去对磁斯格明子的研究重点主要集中在基础科学上，然而近年来逐渐从基础科学向实际应用转变.重要的是，许多基于磁斯格明子的自旋电子器件已经被设计出来，并引起了人们的极大兴趣.主要介绍近几年来磁斯格明子器件的最新研究进展，其中包括赛道存储器件、逻辑运算器件、类晶体管器件、二极管器件、纳米振荡器以及类脑器件等.此外，根据磁斯格明子的特性，总结其在不同自旋电子器件中的应用，并预测未来磁斯格明子自旋电子器件的发展趋势.     

光致变色和光致漂白材料的飞秒激光写/读实验研究

利用自行搭建的飞秒激光系统研究了光致变色材料二芳基乙烯和光致漂白材料二苯乙烯的写入及读出特性.通过分别改变激发能量和激发时间,对系统的存储分辨率进行了实验研究.结果表明,通过控制激发能量或激发时间都可以得到很高的存储分辨率;超低读出能量有利于信息存储寿命的提高;实现了三维光致变色存储密度达0.3×1010bits/cm3,光致漂白存储密度达0.5×1010bits/cm3.     

纳米器件与纳米结构中的量子力学问题

纳米器件主要包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米光电器件和纳米传感器等。当前信息技术的趋势要求器件和系统更小、速度更快、能耗更低。“更小”是指器件和电路的尺寸更小,对集成电路来说集成度更高。“更快”是指响应速度要快。“更低”是指单个器件的功耗要小。但是当硅集成电路的最小线宽为小到一定的程度时,如小于100纳米,研究表明量子效应     

纳米器件与纳米结构中的量子力学问题（摘要）

纳米器件主要包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米光电器件和纳米传感器等。当前信息技术的趋势要求器件和系统更小、速度更快、能耗更低。“更小”是指器件和电路的尺寸更小,对集成电路来说集成度更高。“更快”是指响应速度要快。“更低”是指单个器件的功耗要小。但是当硅集成电路的最小线宽为小到一定的程度时,如小于100纳米,研究表明量子效应     

聚酰亚胺基电双稳态信息存储材料研究进展

在简介聚合物基电双稳态信息存储材料基本概念的基础上,总结了近年来制备的可用于信息存储领域的功能性聚酰亚胺。针对以聚酰亚胺为活性层所构造出的存储器件,详细描述了其易失和非易失型的存储性能。通过阐述电双稳态信息存储的机理,据此提出调控聚酰亚胺材料信息存储行为的方法,并探讨了该领域亟待解决的一些问题。最后展望了聚酰亚胺材料和器件在信息存储材料领域的发展趋势。     

少层黑磷中的高迁移率各向异性电导和光线性二色性

<正>确定材料和器件的结构是未来电子功能器件发展的关键,而材料的发展决定了未来器件构筑的方向。目前行业普遍认为下一代电子功能器件的特征尺寸将先到达10纳米左右,进而发展到构建几纳米尺度的电子器件和能源转换、存储器件。二维材料是一种新兴的纵向尺寸只有单个或几个原子厚度的纳米薄片状材料。自2004年二维石墨烯从石墨中成功剥离以来,原子厚度的材料不     

纳米纸在绿色电子器件中的研究进展

 纳米纸是由纳米纤维素自组装形成的二维薄膜材料,具有高透明性和极低的表面粗糙度,是一种理想的柔性电子器件基底材料。与合成高分子基底材料相比,纳米纸可以生物降解,为绿色电子器件的制备提供了条件。本文梳理了纳米纸的制备工艺、纳米纸的特点及纳米纸在柔性绿色电子器件,尤其是场效应晶体管、能源器件和发光器件等方面的应用。针对纳米纸在大规模低成本制备、在柔性绿色电子器件中存在的问题进行了分析,并对纳米纸在生物传感中的应用进行了展望。     

DN A存储技术的复杂度概述

DNA以其超高的数据密度、超长的存储时间和较低的维护成本,成为了极具潜力的新型存储媒介.目前DNA存储技术的发展仍然面临着几大挑战:①远高于传统存储技术的错误率;②DNA存储分子明显的分布不均;③存储分子的丢失.文章给出了现有DNA存储技术的主要框架:合成、PCR和测序,对存储框架的主要过程进行描述和讨论,并从存储分子...     

关于网络信息资源的无限期存储

网络环境下，信息资源不断迅速增长，如何无限期的存储网络信息资源成为目前我们面临的重要课题。本文从进行网络资源无限期存储的现实意义．网络资源无限期存储要面临的众多挑战等等方面，对网络信息资源的无限期存储进行了研究。     

IBM科学家用12个原子制成世界最小磁存储器

目前的磁盘驱动器需要动用上百万个原子来存储一个比特位。传统磁盘使用铁磁材料进行数据存储，一个比特位内所有原子的自旋方向相同，用同一磁化方向来表示“0”或“1”。然而，铁磁材料在尺寸方面遇到的最大障碍是，当缩小到原子级别时，相邻比特位之间会产生交互作用，一个比特位的磁化会影响到相邻比特位。为克服这一缺陷，IBM的科学家利用扫描隧道显微镜在原子层级对一组12个反铁磁材料原子进行操作，在低温下使其存储了一个比特位的信息，并保持了若干小时。     

磁存储的研究现状及发展方向

磁性存储是最常用的大容量存储技术,其记录密度越来越高,发展也越来越快。通过对信息记录, 读出和存储3个过程的分析,对硬磁盘记录。垂直磁记录和磁光记录的优缺点作了对比,指出了采用垂直记 录模式,非晶结构合金薄膜或铁氧体薄膜介质是实现超高密度记录的方向,光辅助磁记录是很有希望的记 录技术。还指出量子磁盘技术是未来极高密度记录的方向。     

磁存储的研究现状及发展方向

磁性存储是最常用的大容量存储技术。其记录密度越来越高，发展也越来越快。通过对信息记录、读出和存储3个过程的分析，对硬磁盘记录、垂直磁记录和磁光记录的优缺点作了对比。指出了采用垂直记录模式、非晶结构合金薄膜或铁氧体薄膜介质是实现超高密度记录的方向，光辅助磁记录是很有希望的记录技术。还指出量子磁盘技术是未来极高密度记录的方向。     

未来纳米电子器件构筑基元——简评《硅纳米线分析》

由于传统的“自上而下”的微电子工艺受经典物理学理论的限制,依靠这一工艺来减小电子器件尺寸将变得越来越困难,但摩尔定律指出,在微处理器中晶体管的数量在18个月内就要翻一番,且晶体管的面积和成本也不断地成比例下降,这就引发了目前工艺和电子器件发展之间的矛盾,这一矛盾的解决要求半导体领域的科研工作者去寻求新的工艺手段和新型半导体材料来满足未来半导体器件微型化发展的要求。硅基一维纳米材料被认为是未来微电子器件微型化的关键材料之一,它与现代硅基微电子体系完全兼容,可作为纳米器件的基本结构基元,因此在未来电子器件的纳米化进程中具有重要的作用。     

过渡性金属氧化物薄膜阻变存储材料进展概况

随着半导体技术和集成电路的进步,器件的集成度也不断提高,器件的特征尺寸不断减小,基于电荷存储的传统非易失性随机存储器面临着物理和技术上极限的挑战。阻变式存储器（RRAM）作为新一代的存储器件,因其器件具有结构简单、制备简便、存储密度高、擦写速度快、写入电流小等优势引起了人们广泛的研究。本文就目前基于过度氧化物薄膜的RRAM研究概况,从RRAM的基本工作原理、材料体系、存储机理和器件应用所面临的各种困难等方面对RRAM进行了简要评述。