Дефекты в алмазах позволят создать новое поколение жестких дисков

Обычно алмаз – это хорошо упорядоченный массив атомов углерода. Под электронным микроскопом он выглядит как трехмерная решетка. Но в решетке есть промежутки, где атом углерода отсутствует. Это называется вакансией. Иногда место атома углерода занимает атом азота. Когда вакансия и атом азота находятся рядом друг с другом, составной дефект называется вакансией азота или NV-центром.

Исследователи Городского колледжа Нью-Йорка использовали этот дефект, чтобы создать новое поколение жестких дисков. Центры вакансии азота имеют тенденцию поглощать электроны. Кроме того, электрон также может быть вытеснен из дефекта с помощью лазерного импульса. Исследователи представили, что центры вакансии азота это наноскопические «биты». Если дефект имеет дополнительный электрон, бит равен единице. Если он не имеет лишнего электрона, бит равен нулю. Такой подход позволит использовать алмазы в качестве долгосрочных носителей, в которых данные будут записаны не поверхности, а в объеме – в трехмерных «битах».

Путем изменения длительности лазерного импульса ученые научились контролировать количество заряженных NV-центров и таким образом кодировать несколько битов информации. В рамках экспериментов использовали искусственно выращенные алмазы, хотя можно применять и настоящие.

Все эти новшества способны увеличить плотность DVD-носителей в 100 раз. То есть всю информацию, закодированную на DVD, можно будет уместить всего в один процент емкости алмазного носителя.