法開發(fā)出三維光學存儲新技術

據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)10月13日報道，通過使用激光讓分子結合、分離，科學家發(fā)明了一種新的三維光學數(shù)據(jù)存儲技術，而且用這種方法存儲的數(shù)據(jù)只能通過二次諧波(SHG)輔助成像技術進行讀取，相關研究發(fā)表在最近一期的《美國化學會志》上。

法國昂熱大學的卡拉曼利斯·伊利奧普洛斯和同事設計出了一種新的非線性光學（NLO）香豆素類聚合物。他們解釋道，在不同波長光的照射下，這種聚合物可轉化為二聚物（由兩個相同的小分子組成的大分子，可能具有單一小分子沒有的性質或功能）。波長大于300納米的光波會產(chǎn)生二聚物；而波長小于280納米的光波則會將二聚物分離成兩個獨立的分子。由于每類分子都帶電，并且分子結構也不相同，因此，使用光學方法控制這個可逆轉過程便可對數(shù)據(jù)進行寫入、讀出、刪除、修改等操作。

該論文的合著者、昂熱大學的丹尼斯·金德表示，該系統(tǒng)旨在實現(xiàn)幾種功能。首先，高密度的數(shù)據(jù)存儲；其次，數(shù)據(jù)能夠修改；第三，只能由非線性技術來解決，線性技術不能檢測到寫入的數(shù)據(jù)。

為了證明用這種方式記錄數(shù)據(jù)的可能性，科學家讓一種波長為700納米的激光照射在一個香豆素類聚合物上，使香豆素分子之間發(fā)生光二聚酌反應，從而將香豆素聚合物變?yōu)槎畚铩嶒炞C明，通過控制光照，可以記錄下線條和點。

被記錄下的數(shù)據(jù)能夠通過SHG輔助成像技術進行讀取。在讀取數(shù)據(jù)的過程中，因為SHG產(chǎn)生的紫外線沒有被該香豆素聚合物分子吸收，科學家沒有觀察到已經(jīng)記錄下的數(shù)據(jù)點丟失的情況，這也避免了未來的化學反應刪除信息的可能性。

最后，科學家證明，數(shù)據(jù)能夠在同樣的區(qū)域被擦除和重寫。為了擦除數(shù)據(jù)，寫有數(shù)據(jù)的二聚物被暴露在波長小于280納米的紫外線下，便可將二聚物變回其原始的形式。使用SHG成像確保數(shù)據(jù)被刪除后，科學家使用波長更長的激光，重復了寫數(shù)據(jù)的過程。

科學家指出，這種新奇的光學數(shù)據(jù)存儲方法或許將成為一種有效的高容量數(shù)據(jù)存儲方法。另外，因為這種讀數(shù)據(jù)的過程只能由SHG成像技術實現(xiàn)，該存儲方法能夠用于敏感的領域，比如光學顯微鏡、極化顯微鏡和原子力顯微鏡等傳統(tǒng)線性顯微技術無法探測出的三維數(shù)據(jù)存儲等，一個潛在的應用是探測出無法覺察的印記來揪出錯誤或者贗品。