(495) 925-0049, ITShop интернет-магазин 229-0436, Учебный Центр 925-0049
  Главная страница Карта сайта Контакты
Поиск
Вход
Регистрация
Рассылки сайта
 
 
 
 
 

Лазерные жесткие диски изнутри

Источник: hwp
Татьяна Валентинова

ВВЕДЕНИЕ

Последние достижения могут наконец открыть путь к новой технологии хранения данных, объединяющей в себе оптические и магнитные технологии, что приведет к появлению накопителей большой емкости, работающих на скоростях, в тысячи раз превышающих существующие, и имеющих при этом более высокую надежность.

МАГНИТО-ОПТИЧЕСКАЯ КОНСТРУКЦИЯ

В 2006 году доктор Даниэль Стэнсю (Daniel Stanciu), работавший тогда над своей докторской диссертацией, и доктор Фредерик Ханстин (Fredrik Hansteen) открыли способ изменения полярности магнита при помощи света. Еще более впечатляющим был тот факт, что изменение полярности магнита требовало очень короткого лазерного импульса - всего около 40 фемтосекунд (фемтосекунда равна одной миллионной наносекунды). Как говорит Стенсю, в 2006 году такое считалось попросту невозможным. Даже его профессор не верил молодому исследователю, пока тот позже не продемонстрировал ему этот переключатель в лаборатории.

Конструкция устройства для магито-оптики

Конструкция устройства для магито-оптики

В то время смена полярности магнита при помощи лазера считалась невозможной, и даже после демонстрации этого явления привычная физика была неспособна объяснить его природу. С тех пор несколько групп физиков по всему миру работали над созданием теоретической основы этих инновационных исследований, и добились определенного успеха в объяснении данного феномена, получившего название "чистооптическая инверсия намагниченности" (all-optical magnetization reversal).

Схематичный чертеж экспериментального прибора для накачки с разрешением во времени, используемого для изучением ультра-быстрой динамики намагничивания

Схематичный чертеж экспериментального прибора для накачки с разрешением во времени, используемого для изучением ультра-быстрой динамики намагничивания

В начале 1950-ых годов физик Колумбийского университета Чарльз Таунз работал над исследованием физики спектроскопии и микроволн (его интерес к этой области был обусловлен работой над радаром в годы второй мировой войны). Таунз (и двое советских физиков независимо от него) пришли к концепции мазера. Мазер, излучающий когерентные электромагнитные волны в микроволновом диапазоне при помощи вынужденного излучения, был новаторской идеей, и в то время многие ученые (включая и выдающихся) даже в теории не допускали возможность существования таких устройств (не говоря уже о возможности создания их на самом деле).

В своей биографии Таунз упоминает об истории, имевшей место вскоре после демонстрации мазера: " В 1954 году, вскоре после того как Джеймс Гордон и я построили второй мазер и показали, что частота его микроволнового излучения была действительно достаточно чистой, я посетил Данию и встретился с Нильсом Бором. Во время прогулки по улице он спросил меня о моей работе. Я описал ему мазер и его впечатляюшие характеристики. "Но ведь это же невозможно" - воскликнул он. Я заверил его, что это не так. Аналогично, на приеме в Принстоне, венгерский математик Джон фон Ньюман спросил меня, над чем я работаю. Я рассказал ему о мазере и чистоте его излучения. "Это не может быть правдой!", заявил тот. Я объяснил ему, что это уже существует и было продемонстрировано. Такие протесты не были безграмотным мнением людей о непонятных законах физики; просто это протеворечило всему, что они знали ".

История Стенсю выглядит весьма похожей на историю с мазером. Чистооптическая инверсия намагниченности считалась невозможной до тех пор, пока не была продемонстрирована в лаборатории. Физикам требовалось определенное подтверждение, прежде чем они стали принимать эту идею во внимание. Но как только она получила одобрение научного сообщества, сразу стали находитьяс и практические применения для нее.

Иллюстрация компактной записи чистооптических магнитных битов

Схематичный чертеж экспериментального прибора для накачки с разрешением во времени, используемого для изучением ультра-быстрой динамики намагничивания

В случае оптической инверсии намагниченности, одним из наиболее очевидных применений является сверхбыстрый магнитный накопитель информации. Этот будущий вид магнито-оптического гибрида будет потенциально не только в тысячи раз быстрее существующих магнитных устройств хранения данных, но и устранит необходимость вращения дисков, применявшуюся в каждом винчестере, начиная с созданной фирмой IBM в середине 1950-ых годов модели 305 RAMAC. Такое изменение существенно повысит надежность магнитных накопителей, которые на сегодняшний день часто выходят из строя из-за механических повреждений.

В своем недавнем интервью Стенсю рассказывал о некоторых проблемах, стоящие на пути развития этой новой технологии, а также об ее преимуществах. По его словам, две основные проблемы, связанные с практическим применением данной технологии, следующие:

  1. Как интегреровать вемтосекундный лазер (большое и очень дорогое устройство) в маленький и достаточно дешевый формат существующих жестких дисков?
  2. Как достичь высокой плотности хранения данных? Использование света для переключения определенной области привода требует фокусировки света на субмикронном уровне наряду с необходимостью поддерживать круговую поляризацию луча света (т.е. обеспечивать поток фотонов с определенным угловым моментом). Дело в том, что для переключения магнита необходимо изменить поляризацию луча. В то время (2007 год) плазмонные антенны (устройства, обеспечивающие фокусировку света на участке значительно меньше длины волны - вплоть до 50 нанометров) уже существоввали. Но при фокусировке через плазмонную антенну теряется поляризация.

Наконец, в 2008 ноду оба препятсвия были преодолены:

  1. Во время интернатуры в компании Seagate в 2007 году Стенсю и его коллеги изучали возможность переключения магнитов при помощи пикосекундных импульсов вместо фемтосекундных. Поскольку пикосекундные лазеры гораздо дешевле фемтосекундных, а также имеют достаточно малые размеры для применения в реальных устройсвах хранения данных, их применение было признано подходящим решением для начала. Стенсю и команда в Seagate успешно протестировали эту идею и доказали ее пригодность для использования (результаты данных исследований вскоре должны быть опублигованы). 
  2. По словам Стенсю, второе препятсиве было устранено группой исследователей под руководством профессора Томаса Эббесена (Thomas Ebbesen) в Страссбурге, Франция. Они успехно построили плазмонные антенны в виде четверть-волновой пластины и, таким образом, добились фокусировки света с круговой поляризацией.

Иллюстрация магнитоной записи под действием фемтосекундного лазера

Схематичный чертеж экспериментального прибора для накачки с разрешением во времени, используемого для изучением ультра-быстрой динамики намагничивания

Хотя оба главных препятствия были преодолены, Стенсю считает, что потребуется еще не менее пяти лет, прежде чем мы увидим серийно выпускаемые гибридные лазерные накопители. Даже с доступными сегодня дешевыми пикосекундными лазерами такие гибридные устройства смогут достичь феноменальной скорости в 1 Терабит/сек. Для сравнения, самые скоростные современные винчестеры могут достигать скорости передачи данных всего около 1 Гбита в секунду, а твердотельные флэшки - 2-3 Гбит/сек. В более отдаленном будущем приводы, основанные на фемтосекундных лазерах, смогут достичь невообразимой скорости в 100 Тбит/сек и даже выше.

Ссылки по теме


 Распечатать »
 Правила публикации »
  Написать редактору 
 Рекомендовать » Дата публикации: 07.12.2012 
 

Магазин программного обеспечения   WWW.ITSHOP.RU
ESET NOD32 Secure Enterprise newsale for 26 user, лицензия на 1 год
The BAT! Home- 1 компьютер
ABBYY Lingvo x6 Английская Домашняя версия, электронный ключ
Microsoft SQL CAL 2017 Sngl OLP 1License NoLevel DvcCAL
Kerio Operator - Server (incl 5 users, 1 yr SWM)
 
Другие предложения...
 
Курсы обучения   WWW.ITSHOP.RU
 
Другие предложения...
 
Магазин сертификационных экзаменов   WWW.ITSHOP.RU
 
Другие предложения...
 
3D Принтеры | 3D Печать   WWW.ITSHOP.RU
 
Другие предложения...
 
Новости по теме
 
Рассылки Subscribe.ru
Информационные технологии: CASE, RAD, ERP, OLAP
Новости ITShop.ru - ПО, книги, документация, курсы обучения
OS Linux для начинающих. Новости + статьи + обзоры + ссылки
Каждый день новые драйверы для вашего компьютера!
Программирование на Visual С++
Delphi - проблемы и решения
Новые программы для Windows
 
Статьи по теме
 
Новинки каталога Download
 
Исходники
 
Документация
 
Обсуждения в форумах
Настройка меню "Пуск" Windows 7 при помощи реестра (3)
Скажите пожалуйста, а как можно закрепить ярлыки программ с помощью твиков реестра в левой части...
 
Помощь по MS Access (327)
Доброе время суток. Случайно оказался на этом сайте, искал статьи по OLAP. Вижу, что...
 
Как изменить шрифт Wordpad? (4)
Как изменить шрифт Wordpad по умолчанию? Там Таймс, а мне, допустим, Ариал нужен. Можно ли...
 
Где можно найти «Пакет анализа» для Excel ? (57)
Коллеги, подскажите, где можно скачать надстройку к Excel под названием «Пакет анализа», после...
 
Надстройка "Поиск решения" MS Excel (4)
Помогите решить задачу с помощью " поиск решения" мука яйца ...
 
 
 



    
rambler's top100 Rambler's Top100