Only Perception: 新儲存媒體的發展：可交換式奈米條紋

2008-10-27

新儲存媒體的發展：可交換式奈米條紋

Progress Toward New Storage Media: Switchable Nanostripes
http://www.physorg.com/news144044519.html

October 24, 2008

(PhysOrg.com) -- 在資訊時代裡，儲存容量的增加對於科技來說是個重要的挑戰。一個德國與義大利研究者所組成的團隊，透過探索「奈米結構化儲存域（nano structured storage domains）」來追趕這個目標。

一如科學家，由位於義大利 Bologna CNR 的 Massimiliano Cavallini 以及德國 Forschungszentrum Karlsruhe 的 Mario Ruben 所領導，在 Angewandte Chemie 當中的報告，他們已能在矽氧化物晶片上製造出自旋轉變（spin-transition）複合物的可靠奈米圖案（nanopattern）。這是朝向新一代分子儲存媒體決定性的一步，其中，二進位資料是以電子自旋的「交換（switching）」來儲存。

目前，電腦硬碟透過磁化一旋轉碟片的表面來儲存資料。每個儲存格（storage cell）都有一「位址」，故所儲存的資料能直接被存取。為了增加儲存容量，個別的磁域（magnetic domains）造得愈來愈小；無論如何我們終將到達極限。熱刺激間或導致某些磁性粒子翻轉成其他方向。當磁域很小時，整個儲存格會迅速失去其磁化。

為了達到更高的資訊密度，我們可變更為其他可交換的材料特性，例如在二自旋態之間的轉變。例如鐵（II）複合物可存在於高或低自旋態。「交換（Switching）」（flipping，翻轉）可由溫度、壓力或電磁輻射的改變來控制。

除了二種可區別的狀態來代表 0 與 1 之外，資料儲存亦需要賦予每一個儲存地點獨一無二的位址，那能夠被電腦上的光學讀寫單元所確認。這需要一種界面，使得分子交換單元的奈米級自旋態轉變與微米級的儀器環境相容。如果自旋轉變複合物能夠放入微米或奈米結構中，這是有可能的。

藉由使用特別的、非常規的微米與奈米微影術技術，該團隊能夠將中性鐵（II）複合物以非常細的線條「印」到矽晶圓上。在這種過程中，奈米結晶體將它們自己組織成偏好沿著線條的方向。此外，研究者能夠將已錄音 CD 的圖案轉移到這種鐵複合物的薄膜上。這是有可能以自旋轉變複合物產生可讀取之邏輯圖案的第一個證明。

為了讓這種條紋結構在技術上有用，這種交換過程必須要能夠適應於室溫環境；在這之前的研究已經是一個領先的階段了。

※ 上面有些譯法仍須大家定奪。相關報導：

＊ Micro- and Nanopatterning of Spin-Transition Compounds into Logical Structures
http://dx.doi.org/10.1002/anie.200802085

Massimiliano Cavallini, Dr., Ilaria Bergenti, Dr.,
Silvia Milita, Dr., Giampiero Ruani, Dr., Ivan Salitros,
Zhi-Rong Qu, Rajadurai Chandrasekar, Mario Ruben, Dr.
Angewandte Chemie International Edition, Volume 47 Issue 45,
Pages 8596 - 8600, Published Online: 1 Oct 2008
DOI: 10.1002/anie.200802085