Просмотр по

Новая фаза ограничивает скорость записи лазерных дисков

Новая фаза ограничивает скорость записи лазерных дисков

Оптические диски DVD и Blu-ray содержат материалы, которые под действием импульсов лазера переходят из кристаллического в более дезорганизованное или аморфное состояние. Эти две фазы соответствуют двоичным нулям и единицам и используются для записи и хранения информации.

Исследователи из Калифорнийского технологического института с помощью новой технологии сверхскоростной электронной кристаллографии (UEC) смогли визуализировать в четырех измерениях преобразование фаз, происходящее в этих материалах, и открыли промежуточное атомное состояние, существование которого может накладывать фундаментальное ограничение на скорость записи данных.

Быстродействие процесса записи данных на оптический носитель определяется двумя факторами: длительностью импульса лазера и скоростью перехода материала от одного состояния к другому. Потребность в постоянном повышении производительности записи диктует применение все более короткоимпульсных лазеров.

В статье по итогам работы, которая будет опубликована в выпуске ACS Nano за 28 июля, сотрудники лаборатории профессора Калтеха, Ахмеда Зеваля (Ahmed Zewail), постарались дать ответ на то, что именно происходит в материале при воздействии на него нано- и фемтосекундными импульсами и существует ли предел роста скорости перехода между структурными фазами.

В методе UEC кристаллический образец теллурида германия (GeTe) попеременно обстреливался фемтосекундным импульсом лазерного излучения и пучком электронов. Лазер вызывал изменение структуры материала, а картина рассеявшихся электронов позволяла определять конфигурацию атомов образца, как функцию времени.

Благодаря новой методике исследователи впервые смогли непосредственно следить за преобразованием упорядоченной фазы в хаотическую. Но они увидели и что-то неожиданное для себя — ранее неизвестное промежуточное состояние, возникающее между кристаллическим и аморфным.

Так как, на прохождение промежуточной фазы затрачивается дополнительное время, авторы полагают, что это указывает на существование физического предела возможностей увеличения быстродействия записи информации, который невозможно преодолеть уменьшением длительности лазерного импульса.

Этот, казалось бы отрицательный результат, по мнению участников исследования, говорит о первостепенной важности поиска путей ускорения фазовых переходов, что когда-нибудь может помочь разработке более совершенных технологий хранения компьютерных данных.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *