Top.Mail.Ru
Межрегиональная Лига Журналистов
Информационный ресурс работает с 2004 года

Новый способ кодирования информации

Лига-пресс, (20:20) 28 октября 2022 г.

Ученые физического факультета МГУ вместе с коллегами из Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН и Национального исследовательского университета МИЭТ придумали способ кодировать информацию по пяти измерениям (5D).

Эта технология, используя фазопеременный материал и излучение лазера, позволит в перспективе уменьшать размер носителей информации, в которых запись и считывание производятся оптическим способом.

В стандартных носителях информации, таких как CD-RW диски, запись и считывание информации реализуются по принципу 3D — за счет перемещения лазерного луча по трем координатам в объеме используемого материала. При этом максимальная плотность записи информации зависит от возможности сфокусировать лазерный луч в минимально возможную область, где происходит кодирование, так называемый воксель.

Важно отметить, что характерный размер фокусировки светового луча не может быть существенно меньше длины волны согласно фундаментальному ограничению, называемому дифракционным пределом. Таким образом, для увеличения плотности записи информации можно до определенной степени уменьшать длину волны излучения. На этом принципе базируется современная технология Blue-ray, в которой используют коротковолновое фиолетовое излучение. Дальнейшее уменьшение длины волны и переход в ультрафиолетовую область приводят к существенному увеличению затрат на производство как устройств записи-считывания, так и носителя информации.

Альтернативный способ — произвести запись с дополнительными параметрами кодирования. Этого можно добиться, создавая анизотропные области, в которых оптические или электрофизические свойства материала зависят от поляризации падающего света или направления приложенного тока соответственно. Тогда две дополнительные размерности кодирования могут быть обеспечены направлением оси анизотропии и ее величиной, что и обусловливает название 5D памяти. При этом отпадает необходимость уменьшения длины волны излучения, используемого для записи.

Ранее подобная технология реализовывалась на различных стеклах, в которых запись анизотропных областей производилась сфокусированными фемтосекундными лазерными импульсами. Подбор поляризации, числа и энергии импульсов позволяет контролируемым образом управлять параметрами анизотропии. Однако в стеклах на практике невозможна перезапись информации, то есть по аналогии с компакт-дисками реализуется только технология CD-R, но не CD-RW.

Чтобы решить эту проблему, в качестве материала для изготовления перезаписываемого носителя информации ученые Московского университета выбрали тонкую пленку из GST225 — халькогенидного соединения с фазопеременными свойствами: при воздействии на него лазерными импульсами с определенными характеристиками вещество переходит из аморфного состояния в кристаллическое. Также возможен и обратный переход при подобранных соответствующим образом параметрах излучения. Разница между оптическими и электрофизическими характеристиками GST225 в аморфной и кристаллической фазах достаточно велика и может быть легко зарегистрирована на практике, что делает данный материал перспективным в современных информационных технологиях.

«При падении сфокусированного излучения фемтосекундного лазера на пленку из GST225 возбуждаются поверхностные плазмоны-поляритоны. В результате их интерференции с падающим излучением происходят не только фазовые переходы данного материала, но и образуются поверхностные периодические структуры, существование которых мы обнаружили с помощью оптической и сканирующей электронной микроскопии. Наличие таких структур и обусловливает анизотропию в облученном материале», — поясняет один из соавторов работы Александр Колчин, аспирант физического факультета МГУ.

«Мы надеемся, что эта работа привлечет внимание к развитию новой технологии оптической записи информации. Возможно, в дальнейшем это приведет к появлению компактных систем хранения информации, чувствительных к поляризации зондирующего лазерного луча или направлению приложенного тока при считывании», — комментирует доцент физического факультета МГУ, кандидат физико-математических наук Станислав Заботнов.

Межрегиональная Лига журналистов

Последние статьи

На ВЭФ 2025 обсуждают повышение возраста молодёжи до 40-45 лет

На ВЭФ-2025 Константин Абрамов предложил обсудить повышение верхней границы возраста молодёжи в России до 40–45 лет и распространение мер поддержки на старшие группы. Решение не принято; изменения потребуют корректировки закона.

Уникальный нотный фонд издательства «Музыка» потребовали вернуть государству

Генпрокуратура России требует вернуть государству издательство «Музыка» и его уникальную нотную библиотеку, приватизированные с нарушениями. В иске заявлены требования об обращении акций в доход государства, аресте имущества и ограничении выезда ответчиков.

В Нижегородской области ввели штрафы за нарушение правил содержания животных

Нижегородская область утвердила штрафы за нарушение правил содержания домашних животных — до 5 000 рублей за самовыгул, выгул без снаряжения и попадание с питомцами в общественные места. Ответственность будет применять региональный комитет ветеринарии.

С 1 сентября 2025 года устройства без RuStore можно вернуть как товар ненадлежащего качества

С 1 сентября россияне смогут вернуть смартфоны без RuStore или с ограничением его работы как некачественные. Новый закон требует от всех производителей обеспечить свободный доступ к российскому магазину приложений без технических препятствий.

Второй случай лихорадки чикунгунья выявлен у вернувшихся из Шри-Ланки

В России зарегистрирован второй завозной случай лихорадки чикунгунья — заболели родственники одного из ранее выявленных пациентов, отдыхавшие на Шри-Ланке. Роспотребнадзор отрицает риск распространения инфекции внутри страны и подчёркивает, что заболевание передаётся только через укусы комаров.

Мошенники переходят к фиктивным юрлицам вместо карт дропперов

Мошенники начали использовать фиктивные юридические лица для перевода похищенных средств, сообщили в МВД. Новый способ стал ответом на ужесточение ответственности за дропперство и курьерские схемы.

Семья в центре внимания: как в России поддерживают родителей и детей

15 мая во всем мире отмечается Международный день семей. В России этому празднику уделяют особое внимание: благодаря национальному проекту «Семья» и другим государственным инициативам семьи с детьми, а также те, кто только готовится к родительству, получают всестороннюю поддержку.

Новый этап в истории Сухумского аэропорта: спустя 32 года приземлился рейс из Нижнего Новгорода

Вечером 13 мая в Международном аэропорту Сухума имени В.Г. Ардзинбы произошло историческое событие - впервые за последние 32 года здесь приземлился пассажирский самолет, прибывший из Нижнего Новгорода.

Мнения

Валерий Елманов
Валерий Елманов,
политолог, заслуженный работник культуры РФ:

Если бы не Ленин

Валерий Елманов
Валерий Елманов,
политолог, заслуженный работник культуры РФ:

Спортивный геноцид или Ньюфашизм

Станислав Белковский
Станислав Белковский,
учредитель Института национальной стратегии, *выполняет функции иностранного агента:

Российским чиновникам рекомендовано вернуть детей и родителей на Родину

Валерий Елманов
Валерий Елманов,
политолог, заслуженный работник культуры РФ:

Переход на линию №…

Александр Архангельский
Александр Архангельский,
автор и ведущий программы "Тем временем" на телеканале "Культура":

Наша школа дожёвывает позавчерашние бутерброды

Станислав Белковский
Станислав Белковский,
учредитель Института национальной стратегии, *выполняет функции иностранного агента:

Дожить и пережить президента

Юлия Латынина
Юлия Латынина,
Обозреватель "Новой газеты" *выполняет функции иностранного агента:

Наука уничтожать

Валерий Панюшкин
Валерий Панюшкин,
Cпецкорр Русфонда, руководитель детского правозащитного проекта "Правонападение":

Рецепт радости