來自倫敦帝國理工學(xué)院(London’s Imperial College)的研究人員、俄羅斯科學(xué)家以及喀山聯(lián)邦大學(xué)(Kazan Federal University)的工程師們共同合作，描述了一種電光現(xiàn)象的可能性，可望為光(optical)儲存介質(zhì)提高數(shù)十倍的信息儲存密度。

在錄寫介質(zhì)上聚焦光點的限制(即衍射效應(yīng))，一直限制著數(shù)據(jù)儲存可實現(xiàn)的密度。如今，由帝國理工學(xué)院化學(xué)工程系教授Sergei Kazarian為主導(dǎo)的研究隊據(jù)稱夠克服這一難題。根據(jù)該研究團隊表示，相較于硬盤、閃存(Flash)以及其他固態(tài)硬盤(SSD)，包括DVD或藍光(BluRay)等光儲存介質(zhì)至今在容量方面仍明顯遠落于后。由于所謂的“衍射極限”(diffraction limit)效應(yīng)帶來的限制，使得光儲存途徑無法實現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)儲存密度。

“衍射極限”是一種物理現(xiàn)象，指的是無法將光束聚焦于尺寸小于光波長(以藍光為例，其波長約400nm)的物體表面上。因此，在全光學(xué)的儲存介質(zhì)上錄寫信息的密度明顯比不上磁盤或電子記錄寫系統(tǒng)。

根據(jù)這項研究結(jié)果顯示，透過使用兩種物質(zhì)——基于偶氮苯(azobenzene)的有機染料，以及一種特殊的光天線，可將錄寫密度提高到相當(dāng)于每平方英吋約數(shù)百TB (terabyte)。研究人員們發(fā)現(xiàn)，在電場中以雷射光照射在偶氮苯分子上，將會導(dǎo)致其發(fā)生翻轉(zhuǎn)。這使得染料分子的光學(xué)特性發(fā)生變化，使其得以作為信息載體。透過這種方式，研究人員得以利用偶氮苯薄膜，打造出“破壞”衍射極限的光學(xué)內(nèi)存。

此外，研究人員并利用納米天線，從這種薄膜中開發(fā)出一種可錄寫與讀取信息的方法。這種納米天線會吸收雷射光、放大并聚焦在你想要寫入或讀取信息之處。

Kazarian說：“隨著這一技術(shù)的進一步改善，我們可以達到每平方英吋約PB (petabyte)級的數(shù)據(jù)儲存密度。換句話說，傳統(tǒng)依尺寸區(qū)分的磁盤將可容納較現(xiàn)代DVD更高1百萬倍的信息，也比目前最大容量的硬盤產(chǎn)品容納更高幾百倍的儲存容量。因此，我們可望解決未來如何儲存數(shù)據(jù)量日益成長的問題，尤其是因應(yīng)像視訊或物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等應(yīng)用的需求。”這項研究已發(fā)表于《Nanoscale》期刊中。