太字节数据“塞进”毫米级存储器

日期： 2025-02-21

浏览次数: 327

来源：科学网

美国芝加哥大学研究人员开发出一种创新性的存储技术，利用晶体内的单原子缺陷来表示数据存储中的二进制数“1”和“0”，将几个太字节（TB）的数据存储在边长仅为1毫米大小的晶体立方体中。相关论文发表在最新一期《纳米光子学》杂志上。

研究中使用的晶体在紫外线下充电。芝加哥大学普利兹克分子工程学院实验室发明的这一工艺可应用于多种材料，充分利用稀土强大而灵活的光学特性。图片来源：芝加哥大学普利兹克分子工程学院

历史上，用于表示二进制数据“1”和“0”的物理载体（如打孔卡片、真空管、晶体管等）的尺寸，限制了设备可存储的信息量。此次，研究人员利用晶体结构中缺失的原子，在不超过1毫米的空间中存储了数兆字节数据。

这种存储技术将稀土元素（也称为镧系元素）融入晶体中，研究人员特别使用了镨和氧化钇晶体。这些晶体中存在固有缺陷，如晶格中缺少单个氧原子，留下空隙。晶体缺陷在量子研究中通常用于创建“量子比特”。

研究人员解释说，稀土元素表现出特定的电子跃迁，可选择精确的激光激发波长进行光学控制，范围从紫外线到近红外区域。激光激发镧系元素，使其释放电子，这些电子被氧化晶体中的缺陷捕获。

研究人员可控制哪些缺陷带电，哪些不带电，将带电间隙指定为“1”，不带电间隙指定为“0”，从而将晶体转变为一种高效存储设备，超越以往传统计算的限制，实现了极高的数据存储密度。

与通常由X射线或伽马射线激活的剂量计不同，这种存储设备可由简单的紫外线激光触发。

研究人员认为，这项技术展示了一种跨学科方法，即应用量子技术改造经典的非量子计算机。它将最初专注于辐射剂量计的研究，重新用于革命性的微电子存储器。这项技术突破了数据存储的限制，为传统计算机带来新的超紧凑、大容量存储解决方案。

上一篇：公开征求《稀土开采和稀土冶炼分离总量调控管理办法（暂行）（公开征求意见稿）》下一篇：协会联合支部参加市工经联党委党建工作会议暨党支部书记培训班

Hot News / 相关推荐

锚定铂纳米颗粒的三维石墨烯–二氧化铈纳米棒气凝胶用于提升催化性能

2026 - 06 - 04

点击次数: 16

来源：X-MOL直接甲醇燃料电池（DMFC）技术的持续发展对高性能、高耐久性贵金属基电催化剂的研发提出了日益严苛的要求。本文通过溶剂热共组装策略，合理设计并合成了由二氧化铈纳米棒与石墨烯构成的三维（3D）交联纳米结构复合催化剂（CeO2 NRs-G）。超细铂纳米颗粒被均匀锚定于该分级多孔骨架上，形成Pt/CeO2 NRs-G催化剂。该3D纳米结构兼具石墨烯的高导电性与多孔网络结构，可有效促进物质与...

纳米氧化铈的导电性与结构与其催化性能的关系

2026 - 06 - 03

点击次数: 40

来源：X-MOL相较于其他铜掺杂纳米氧化铈材料，于近室温条件下制备的8% Cu–纳米氧化铈在水煤气变换（WGS）反应中展现出优异的催化性能，但其原因十年来一直不甚明确［Si, R. 等，Catal. Today 2012, 180(1), 68–80.］。为探究该现象，我们对采用相同共沉淀法制备的、含铜量为0–16%的纳米氧化铈晶粒进行了电导率测试，并结合对分布函数（PDF）分析获得的结构信息开展...

构建基于铈的金属有机框架，用于四氢喹啉光催化氧化

2026 - 06 - 03

点击次数: 39

来源：X-MOL绿色光催化氧化材料作为环境和化学工程可持续发展的环保策略，吸引了广泛的研究关注。在这项工作中，在温和条件下，以溶温合成了一种新型二维铈基金属有机框架（Ce-MnTCPP）。该框架由锰卟啉配体 MnTCPP 构建，这是一种锰卟啉配体，由 Mn 2+ 离子与四氢喧啶卟啉（TCPP）及铀离子配位形成，已被证明是选择性氧化四氢喹啉的高效光催化剂。在 395 纳米 LED 照射下，其催化性能...

通过光催化记忆效应与铒掺杂协同作用实现高效CO2转化：铒掺杂BiOCl纳米片

2026 - 06 - 02

点击次数: 60

来源：X-MOL为寻找高效的二氧化碳还原光催化剂，稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而受到广泛关注，可显著增强光吸收能力和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了二维超薄铒（Er）掺杂BiOCl纳米片。Er掺杂不仅抑制了光生载流子的复合，还进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。Er掺杂与前期可见光辐照诱导的光催化记忆效应之间的协同作用，大幅调控了BiOCl纳米片内部的电子态。实...