阿尔伯塔大学利用纳米技术，实现储存能力 1000 倍的突破！

阿尔伯塔大学（University of Alberta）的研究人员已经掌握了在原子尺度上编写计算机内存的技术，创造出了迄今密度最大的固态存储器，这种新技术的存储能力是当前普通硬盘的 1000 多倍。

“基本上，你可以在 iTunes 上储存 4500 万首歌，而且只占四分之一内存，”阿尔伯特大学物理学院博士生 Roshan Achal 介绍说。Achal 作为第一作者在《自然通讯》上发表了这项研究。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-05171-y

图丨 Roshan Achal（左）和他的博士导师 Robert Wolkow（右）

“5 年前，这想都不敢想象的。”Achal 说。

该技术在原子水平上工作，可以用氢原子写入或改写计算机数据。据 Achal 介绍，在当今这个数据驱动的社会，这项设计可以完美解决信息洪流问题。

也有人曾研究过类似的技术，但要在极低温度条件下才能工作。而这些储存芯片更加稳定，并且可以承受室温或者更高的温度。

二进制代码中的原子

“我们真正实现了这一过程的自动化，可以更加迅速、可靠地构建这些完美架构，”Achal 说道。Achal 这项工作的指导老师是纳米技术先驱，阿尔伯塔大学的 Robert Wolkow 教授。

在芯片制造过程中，研究人员将一小片硅晶片插入扫描隧道显微镜，并在晶片上涂覆氢原子。利用类似镊子的工具将将原子一个接一个从表面剥离，他们将硅晶片编译成由 0 和 1 组成的二进制数据代码。

他们创建的原子结构的准确率为 100%，储存密度达到每平方英寸 138TB。“你加一点类似于电池的电压可以将原子剥离，这样我们就能通过移除原子来写入数据，或者可以通过将原子放回原处及移除不同原子来重写数据。”Achal 说。

重写储存

一名研究生曾“意外地”意识到可以用显微镜替换和操纵原子，这让 Achal 和他的团队茅塞顿开。这一“意外”也引发了创造存储器的“有趣想法”：

• 阿尔伯塔科学家们要“小小的”纪念一下加拿大国庆；

• 要么不干要么最小：阿尔伯特大学的研究人员研发了有史以来最小的埃德蒙顿油工队 logo；

• 基于纳米技术的“弹弓”可以定向投药。

Achal 预计，这些工艺走向商业市场还需要 10 年。“为了移动原子，需要有高精度的电机，但要求精度就要牺牲速度。在特定精度下有速度上限。但人们有捷径可走，我知道有人在积极研究这类电机，即快又实用。”Achal 说到。

到时候，他们在储存方面的研究就可以帮助存档海量互联网数据了。单个硅晶片就能存储维基百科上的所有信息。“我们基本上为未来的内存应用奠定了基础。”Achal 颇有信心地说到。

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编辑：孙小彪   校审：XHR

参考：https://www.cbc.ca/news/canada/edmonton/memory-nanotechnology-edmonton-university-alberta-1.4761445