Новый тип механической памяти.

Инженеры и ученые из Йельского университета заявили о том, что они изобрели абсолютно новый тип "механической" памяти, информация в которую может быть записана и считана с помощью света лазера. Согласно опубликованному в журнале Nature Nanotechnology пресс-релизу новые устройства хранения информации, "наномеханические резонаторы", могут использоваться для создания новых типов всевозможных датчиков и в устройствах оптических телекоммуникаций.

По сути, ячейка новой "механической" памяти является кремниевой пластиной, которая устанавливается в специальном оптоэлектронном устройстве и может быть изогнута вверх или вниз под воздействием света лазера. После того, как лазер выключается, эта пластина остается в изогнутом состоянии, направление которого определяет данные, 1 или 0, записанные в эту ячейку.

Для создания нового наномеханического резонатора, ученые использовали подложку из кремния на изоляторе, ту, которую широко используют для производства полупроводниковых электронных микросхем. С помощью обычных технологий они создали в подложке волновод, действующий как оптический резонатор, настроенный на определенную частоту. Воздействуя на кремниевую подложку ниже углубления волновода, они получили кремниевую мембрану, толщиной 110 нм, шириной 10 мкм и длиной 500 мкм. Из-за внутренних напряжений, возникших в мембране во время производства, она изначально имеет немного изогнутую форму. Благодаря чему, мембрана, действует как пружина, способная устойчиво зафиксироваться с одном из изогнутых положений, вверх или вниз.

После того, как исследователи сфокусировали свет лазера, частота которого превышала частоту оптического резонатора, на впадине мембрана резонатора начинала колебаться, быстро перемещаясь из одного изогнутого состояния в другое.

Для получения процесса четкой записи данных в эту ячейку памяти, ученые использовали технологию лазерного охлаждения, которая используется для охлаждения атомов вещества во многих физических экспериментов. Фокусирование на резонаторе лазерного света с частотой, ниже, чем частота резонатора, моментально и полностью глушит колебания мембраны резонатора, фиксируя ее строго в определенном положении. Что бы прочитать записанные в такую ячейку данные используют свет лазера, только на этот раз с низкой энергией, которой недостаточно для того, что бы заставить мембрану снова резонировать. Положение мембраны определяет значение коэффициента преломления оптического углубления, поэтому чтение данных из ячейки не представляет большой проблемы.

Для записи бита в такую ячейку механической памяти требуется значительное количество энергии, порядка одного микроджоуля, что делает такой принцип совершенно непрактичным для использования в больших устройствах хранения данных. Такой принцип может быть востребован в устройствах, не требующих частого переключения, такие как оптические маршрутизаторы, схемы оптического контроля, датчики ускорения и химические датчики, способные к детектированию сразу нескольких веществ. Данные исследования финансировались Управлением перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA, в рамках программы по улучшению технологий оптического контроля.