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光学显微镜下的石英玻璃存储技术

    我们知道,石英玻璃具有出色的耐热性及耐水性,即使在1000℃的高温下对记录有数据的石英玻璃加热两个小时,微小凹点也几乎不会劣化。根据石英玻璃的这一特性,日立制作所近日宣布,开发出了与CD的记录密度相当的、在石英玻璃内部记录数据以及提取数据的技术。在透射显微镜下我们能清晰的看到记录微小凹凸点。该技术在室温下可保存数据数亿年,可用于文化遗产及政府公文等要求保存数百~数千年的数据。
    日立此次的研究是将数据记录在2cm见方的石英玻璃内,记录密度为40MB/平方英寸,记录层为4层,点距为2.8μm。日立开发出了以高功率激光同时写入100个微小凹点的技术,能够以1.5Kbit/秒的速度记录数据。该公司2009年开发出了在石英玻璃内记录数据的技术,但只能逐bit记录,且记录密度较低。而此次的技术利用图像处理技术轻松读取信号,即使用倍率为20倍的普通透射型显微镜也可辨别出微小凹点。

    光盘及磁盘等普通存储介质的寿命为数年~数十年,无法实现数千年的数据保存。另外,在火灾等高温环境下数据还容易消失。比如BD-RE,由于是用激光将金属膜瞬间加热至数百度而形成凹点,因此如果暴露于1000℃高温下数据就会消失。
    此次的存储技术之所以具有高耐热性,原因之一是,数据记录利用的是光子与石英玻璃之间特殊的相互作用,而不是磁力和高温。具体来说,就是利用高功率的飞秒激光,在石英玻璃内部诱发“4光子吸收”这种非线性光学现象,由此在光学显微镜下我们能洞悉石英玻璃内部形成的微小“空洞”。
来源:日经电子

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