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美俄科学家演示一种新型的全息存储器

导读: 一般的全息术是基于光的波动性,利用目标光束和相干背景之间波的干涉来形成全息图,比如驾驶证或钞票上的防伪图案,但这只是一种有限的全息。

  美国加利福尼亚大学河滨伯恩斯工程学院和俄罗斯科学院研究人员演示了一种新型的全息存储器,结合了磁性数据存储和波基础的信息传输两者的优点,能为电子设备带来前所未有的数据存储和处理能力。

  新型存储器利用的是自旋波而不是光束。自旋波是磁性材料中自旋电子的集体振荡波,它有很多优点,自旋波设备能与传统电子设备兼容,并能用比光学设备更短的波长操作,让电子设备变得更小而存储量更大。

  一般的全息术是基于光的波动性,利用目标光束和相干背景之间波的干涉来形成全息图,比如驾驶证或钞票上的防伪图案,但这只是一种有限的全息。首个全息图是上世纪40年代用电子显微镜设计的。10年后有了激光,光学全息图变得普遍。自那时起,其他领域在利用波的干涉制造全息效果方面,也取得了很大进步,包括地震研究中的声波全息、雷达系统中的微波全息等。全息术也被认为是一种未来的存储技术,它能以一种高度并行的方式读写大量数据,使设备的数据存储能力达到前所未有。

  该研究负责人、加利福尼亚大学河滨伯恩斯工程学院教授亚历山大·基顿在开发自旋波逻辑设备方面,已工作了9年多。他最初的研究大部分集中在开发基于自旋波的逻辑线路,与目前计算机中所用的类似。去年,基顿决定不必让他们的设备替代计算机的电子线路,而是补充线路或帮助执行某些特定任务,比如图像识别、语音识别和数据处理。

  实验结果证明,把现在的光学全息技术用于磁结构中,造出一种磁振子全息存储设备是可行的。在实验中,他们用了一种2-比特磁振子全息存储样机设备。一对磁铁代表存储元件,排列在磁波导的不同位置。通过波导传播的自旋波会受磁铁产生的磁场的影响,在施加自旋波干涉时,就生成了一幅清晰的画面,研究人员能识别出磁铁的磁性状态。这些都是在室温下进行的。

  “这一成果开辟了一个新的研究领域,可能对研发新型逻辑与存储设备产生巨大影响。”基顿说。

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