Gegevens tekenen op nanometerschaal

Een methode om gegevens te tekenen in een gebied kleiner dan 10 nanometer is voorgesteld in een recente studie gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven

Een gezamenlijk onderzoeksteam onder leiding van professor Daesu Lee (afdeling natuurkunde) van POSTECH, professor Se Young Park (afdeling natuurkunde) aan Soongsil University en Dr. Ji Hye Lee (afdeling Natuur- en Sterrenkunde) van Seoul National University heeft een voorstel gedaan voor een methode voor het dicht op elkaar opslaan van gegevens door te “porren” met een scherpe sonde. Deze methode maakt gebruik van een materiaal in de metastabiele toestand, waarvan de eigenschappen gemakkelijk veranderen, zelfs met een lichte stimulatie.

Een dunne film van metastabiel ferro-elektrisch calciumtitanaat (CaTiO₃) maakt de polarisatieomschakeling van een materiaal mogelijk, zelfs met een lichte druk van een sonde: een zeer zwakke kracht van 100 nanonewton (nN) is meer dan genoeg. Het gezamenlijke onderzoeksteam slaagde erin om de breedte van het polarisatiepad kleiner te maken dan 10 nm door deze kracht te gebruiken en vond de manier om de capaciteit van gegevensopslag drastisch te vergroten. Dit komt omdat hoe kleiner de grootte van het pad, hoe meer gegevens het enkele materiaal kan opslaan.

De gegevensopslagcapaciteit nam toe met maximaal 1 terabit (Tbit)/cm als gevolg van het tekenen van het gegevensopslaggebied met een sonde op de dunne film. Dit resultaat is 10 keer groter dan dat van een eerdere studie (0,11 Tbit/cm²) die een op sonde gebaseerde opslagmethode suggereerde met behulp van een ander materiaal. In tegenstelling tot de methode voor gegevensopslag die gebruik maakt van elektrische velden, vereist deze sondemethode slechts een zeer kleine kracht, dus de belasting van het apparaat is ook klein.

De resultaten van het onderzoek trekken de aandacht omdat ze hebben bewezen dat materialen betere prestaties leveren in een onstabiele metastabiele toestand. De bevindingen zullen naar verwachting in de toekomst toepasbaar zijn in elektronische apparaten van de volgende generatie met verbeterde integratie en efficiëntie.