令光存储介质容量达到DVD高百万倍的技术

来自伦敦帝国理工学院(London’s Imperial College)的研究人员、俄罗斯科学家以及喀山联邦大学(Kazan Federal University)的工程师们共同合作，描述了一种电光现象的可能性，可望为“光”(optical)储存介质提高数十倍的信息储存密度。

在录写介质上聚焦光点的限制(即衍射效应)，一直限制着数据储存可实现的密度。如今，由帝国理工学院化学工程系教授Sergei Kazarian为主导的研究队据称够克服这一难题。根据该研究团队表示，相较于硬盘、闪存(Flash)以及其他固态硬盘(SSD)，包括DVD或蓝光(BluRay)等光储存介质至今在容量方面仍明显远落于后。由于所谓的“衍射极限”(diffraction limit)效应带来的限制，使得光储存途径无法实现较高的数据储存密度。

“衍射极限”是一种物理现象，指的是无法将光束聚焦于尺寸小于光波长(以蓝光为例，其波长约400nm)的物体表面上。因此，在全光学的储存介质上录写信息的密度明显比不上磁盘或电子记录写系统。

根据这项研究结果显示，透过使用两种物质——基于偶氮苯(azobenzene)的有机染料，以及一种特殊的光天线，可将录写密度提高到相当于每平方英吋约数百TB (terabyte)。研究人员们发现，在电场中以雷射光照射在偶氮苯分子上，将会导致其发生翻转。这使得染料分子的光学特性发生变化，使其得以作为信息载体。透过这种方式，研究人员得以利用偶氮苯薄膜，打造出“破坏”衍射极限的光学内存。

此外，研究人员并利用纳米天线，从这种薄膜中开发出一种可录写与读取信息的方法。这种纳米天线会吸收雷射光、放大并聚焦在你想要写入或读取信息之处。

Kazarian说：“随着这一技术的进一步改善，我们可以达到每平方英吋约PB (petabyte)级的数据储存密度。换句话说，传统依尺寸区分的磁盘将可容纳较现代DVD更高1百万倍的信息，也比目前最大容量的硬盘产品容纳更高几百倍的储存容量。因此，我们可望解决未来如何储存数据量日益成长的问题，尤其是因应像视频或物联网(IoT)等应用的需求。”

这项研究已发表于《Nanoscale》期刊中。

编译：Susan Hong

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