Dünyanın ilk plasmonik nanoyapı kayıt depolama

Erken film filmlerde optik ses-on-filmin kayıt kullanılması sinema endüstrisinde devrim ve daha 80 yıldır bu ortamda ses kaydı standart yöntem olarak kaldı. Şimdi Illinois Üniversitesi'nden araştırmacılar, bir plasmonik film zemin üzerine dünyanın ilk optik kodlanmış Ses kaydı için iddia ederek minyatür o başarıyı benzetilmiş olması. insan saçından büyüklüğü, bu alt tabaka geleneksel analog manyetik kayıt ortamında daha bin kere daha beş-ve-bir-buçuk üzerinde bir kapasiteye sahiptir.

Kayıt aynı uzunluğa yakalamak için analog manyetik bant için gerekli 1143 ayak kare mm'lik bir alan ile karşılaştırıldığında ses saklama bölgesinin bir saniye plasmonik film, sadece 0,0255 kare mm'lik bir alanı (in 0,000039 sq) (1.77 sq) gerektiren, depolama kapasitesi potansiyeli depolama ortamı kendisi kadar inanılmaz ince özellikle de çok yüksektir. Özünde, doçent Kimani Toussaint liderliğinde çalışan araştırmacılar manyetik olmayan olarak nano anten üzerine bu optik kodlanmış ses kaydedilen plasmonik nanoyapı fotoğraf filmi taklit etmek için bu sütun destekli, papyon, altın nano anten (pBNAs) yeteneğini kullanarak.

Aydınlatılmış Diğer bir deyişle, bir nano anten yansıtıcı özelliklerini değiştirerek, belli bir optik kodlanmış frekans yanıtları yeniden başarıyla C (C4), D, E, F, G, A, B aracılığıyla ve Tenor orta C kaydedilen takım Ekip bunu nitelendirdi olarak (C5), böylece, bir plasmonik ayarlı klavye ya da "nano piyano" oluşturarak. Bunu yapmak için, takım pBNAs doğrudan taramak için bir mikroskop aracılığıyla bir ışın odaklamak için bir ses-modüle ayarlanabilir Titanyum-Safir lazer kullanarak ses sinyalleri kaydetti.

Kaydı oynatmak için - bu durumda, Twinkle, Twinkle, Little Star - Aynı mikroskop sinyal işleme sesi geri optik desenleri çevirmek için kullanılan bir dijital kamera, kaydedilen bilgileri aktarmak için kullanılır. "Veri depolama düşünmek ilginç bir alandır," Profesör Toussaint dedi. "Örneğin, bir niş artırılması için nanoteknolojinin bu tür uygulayarak düşünebilirsiniz, ama yine de, bu tür mikrofiş kullanılması gibi arşiv depolama alanında kullanılan. Analog teknoloji Ayrıca, çalışmalarımız on-chip, plasmonik tabanlı potansiyeli önemlidir tutan bilgi işlem."

Daha önce düşük enerjili lazer ışığına maruz kaldığında pBNAs standart papyon nano anten daha kendi yapısına ısı değişimlerine daha eğilimli olduğunu, diğer araştırmalarda gösterilmiştir olan, takım onlara "ayar" Her nano antenlerde hafifçe altın eritmek için bu tekniği kullanılır Belirli bir frekans yanıtı ve bu nedenle, farklı bir nota.

"Plazmonik karakteristik bir özellik yelpazesi ise," Hao Chen, Toussaint laboratuvarında eski bir doktora sonrası dedi. "Bir plazmon kaynaklı ısı etkisi hareketle, nano ölçekli morfolojik değişiklikler nano anten gelen 100 nm spektral vardiya kadar izin iyi kontrol. Bu spektral derecesi serbestlik bir genlik koordinat olarak istihdam ederek, depolama kapasitesi geliştirilebilir ".

Bu araştırmada kullanılan plasmonik film, aynı zamanda, gerekirse yararlı yapısı lazer ışını manipülasyon kullanılarak konfigüre edilir şekilde bağlıdır, çok dijital veriler kayıt yapılabilir. "Bizim ses kaydı, analog veri depolama odaklı olmasına rağmen ... prensipte her bowtie bir birim bit 1 veya 0 olarak hizmet alarak dijital veri depolama dönüştürmek hala mümkündür," Chen dedi. "Bowtie boyutunu değiştirerek, daha fazla depolama kapasitesini artırmak mümkündür var."

Şu anda, Illinois araştırmacılar pBNAs bir dizide hem ses ve video kayıtları birleştirmek için yollar arıyoruz. Ve, (örneğin olgunlaşmamış nano üretim teknikleri kullanılarak nanoimprint litografi ), Ekip ayrıca kitle bu cihazları üretmek ve arşiv depolama analog teknolojiden için bir yedek olarak diğer potansiyel veri depolama uygulamaları keşfetmek mümkün olabileceğine inanıyor. Bu araştırma da önemli ölçüde on-chip, plasmonik-tabanlı bilgi işlem cihazlarının geliştirilmesini artırabilirsiniz. Sonuçlar geçenlerde dergisinde yayımlanan Nature Scientific Reports .