納有沒有納米硬盤米技術(shù)以后如何改變數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
瀏覽量： 次 發(fā)布日期：2018-11-11 21:13:20
有沒有納米硬盤？納米米技術(shù)以后如何改變數(shù)據(jù)存儲(chǔ)？
納米技術(shù)一直是媒體和科技行業(yè)的熱門話題。在這段時(shí)間里，關(guān)于納米技術(shù)究竟能夠和可以實(shí)現(xiàn)什么的問題一直存在爭(zhēng)議。例如，有些人認(rèn)為納米技術(shù)具有延長(zhǎng)人類生命的能力，而另一些人則認(rèn)為它只是一種工具，可以幫助我們做我們現(xiàn)在所做的事情，但是在更高的層次上。
關(guān)于這些納米技術(shù)進(jìn)步的時(shí)間框架也存在分歧。有些人認(rèn)為他們將在十年或二十年內(nèi)在我們的生活中發(fā)揮重要作用，而另一些人則認(rèn)為它需要更長(zhǎng)時(shí)間才能帶來任何實(shí)際效果。
因此，圍繞納米技術(shù)的各種各樣的意見和爭(zhēng)論，我們認(rèn)為我們將深入研究這個(gè)有趣的主題，并關(guān)注以下問題......
什么是納米技術(shù)？它對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的未來意味著什么？
什么是納米技術(shù)？
納米技術(shù)是一個(gè)在九十年代后期創(chuàng)建的趨勢(shì)詞，它簡(jiǎn)單地描述了創(chuàng)建納米級(jí)材料的技術(shù)。為了讓您了解納米是多么小，它需要800,100納米的顆粒并排以匹配人類頭發(fā)的寬度！
當(dāng)傳統(tǒng)材料形成為納米尺寸的顆粒時(shí)，它們的性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化。這是因?yàn)榧{米顆粒通常具有比較大顆粒大得多的表面積，使得它們更具反應(yīng)性。
納米技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域中經(jīng)常使用。例如，汽車涂有特殊的納米粘合劑，使水和雨水順著車身流動(dòng)，防止它們生銹。羥基磷灰石的納米顆粒用于牙膏的生產(chǎn)，目的是修復(fù)牙齒表面上的微小劃痕。
納米技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面
使用越來越小的設(shè)備的趨勢(shì)并不是什么新鮮事。在70年代和80年代，趨勢(shì)詞是微觀，而今天是納米。
許多人沒有意識(shí)到，納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用已存在多年。目前用于計(jì)算機(jī)和照相機(jī)的基于閃存的存儲(chǔ)器芯片由被絕緣氧化物層覆蓋的半導(dǎo)體材料組成，該絕緣氧化物層僅為幾納米厚。只有使用量子力學(xué)和納米技術(shù)的現(xiàn)象，才能在Flash存儲(chǔ)介質(zhì)上保存和刪除數(shù)據(jù)。
納米技術(shù)可以為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)帶來什么？
如果沒有超出納米級(jí)屏障的尺寸減小，基于閃存的存儲(chǔ)芯片，USB和SSD卡的優(yōu)勢(shì)是不可能的。
但多年來，由于大數(shù)據(jù)的增加，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了其他方法，既可以最大限度地減少使用的存儲(chǔ)空間，又可以在更少的空間上保存更多數(shù)據(jù)。隨著越來越多的公司創(chuàng)建大量數(shù)據(jù)，研究繼續(xù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域; 其中大部分都使用納米技術(shù)。
未來：用原子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
最近，研究已經(jīng)宣布可以將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在盡可能小的組件中 - 原子！這種新現(xiàn)象是由代爾夫特理工大學(xué)的物理學(xué)家桑德奧特博士發(fā)現(xiàn)的，他使用了氯原子。
Otte博士開發(fā)了一種方法，將氯原子排列在平坦的銅表面上，形成二維陣列。根據(jù)Michael Schneider撰寫的一篇文章，“通過提供完全覆蓋所需的更少的氯原子，在陣列中產(chǎn)生間隙或空洞，即所謂的空位。從間隙和氯原子，可以將一個(gè)位放在一起 - 計(jì)算機(jī)的最小信息或存儲(chǔ)單元。通過將單個(gè)氯原子移入和移出陣列的空位，它可以在兩個(gè)狀態(tài)之間切換，這兩個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于1和0的二進(jìn)制代碼，這是計(jì)算機(jī)工作的基礎(chǔ)。“
通過使用計(jì)算機(jī)控制的掃描隧道顯微鏡，他的團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒃訌拈g隙拉到間隙，直到形成所需的位陣列并且可以讀出。
這項(xiàng)技術(shù)可能意味著這個(gè)不大于郵票表面的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)施可以存儲(chǔ)每一本曾經(jīng)創(chuàng)建過的書。
雖然這種方法在實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)行良好，但這種技術(shù)的主要問題之一是非常慢：讀取一個(gè)非常小的64位數(shù)據(jù)塊需要一分鐘，寫入需要2分鐘。此外，該過程僅在-196°C的溫度下工作，原子僅在指定位置保留2天，這意味著任何數(shù)據(jù)都會(huì)丟失。
使用納米磁體存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
瑞士，法國和美國的科學(xué)家組成的國際團(tuán)隊(duì)也研究了使用原子來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在該研究中，該團(tuán)隊(duì)能夠創(chuàng)建納米磁體。
納米磁鐵是通過將可磁化原子熔合到硅表面而產(chǎn)生的。為此，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種含有鏑原子的分子 - 一種稀土金屬 - 分子支架作為原子的“載體”。然后使用稱為退火 - 加熱的過程將分子結(jié)合到二氧化硅納米粒子上，然后在400攝氏度下緩慢冷卻。在此過程中，分子支架破碎，僅留下分散在二氧化硅表面上的鏑原子。
然而，納米磁鐵的主要問題就像氯原子磁力僅持續(xù)很短的時(shí)間（90秒）和-270攝氏度的溫度。存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)非實(shí)用！
結(jié)論
本文討論的研究清楚地表明，世界各地的研究人員正在研究使用納米技術(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的新方法。然而，這些新的想法和方法仍遠(yuǎn)未做好市場(chǎng)準(zhǔn)備，并且在此類技術(shù)準(zhǔn)備就緒之前，消費(fèi)者和企業(yè)用戶必須繼續(xù)使用HDD，SSD和磁帶。
納米技術(shù)一直是媒體和科技行業(yè)的熱門話題。在這段時(shí)間里，關(guān)于納米技術(shù)究竟能夠和可以實(shí)現(xiàn)什么的問題一直存在爭(zhēng)議。例如，有些人認(rèn)為納米技術(shù)具有延長(zhǎng)人類生命的能力，而另一些人則認(rèn)為它只是一種工具，可以幫助我們做我們現(xiàn)在所做的事情，但是在更高的層次上。
關(guān)于這些納米技術(shù)進(jìn)步的時(shí)間框架也存在分歧。有些人認(rèn)為他們將在十年或二十年內(nèi)在我們的生活中發(fā)揮重要作用，而另一些人則認(rèn)為它需要更長(zhǎng)時(shí)間才能帶來任何實(shí)際效果。
因此，圍繞納米技術(shù)的各種各樣的意見和爭(zhēng)論，我們認(rèn)為我們將深入研究這個(gè)有趣的主題，并關(guān)注以下問題......
什么是納米技術(shù)？它對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的未來意味著什么？
納米技術(shù)是一個(gè)在九十年代后期創(chuàng)建的趨勢(shì)詞，它簡(jiǎn)單地描述了創(chuàng)建納米級(jí)材料的技術(shù)。為了讓您了解納米是多么小，它需要800,100納米的顆粒并排以匹配人類頭發(fā)的寬度！
當(dāng)傳統(tǒng)材料形成為納米尺寸的顆粒時(shí)，它們的性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化。這是因?yàn)榧{米顆粒通常具有比較大顆粒大得多的表面積，使得它們更具反應(yīng)性。
納米技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域中經(jīng)常使用。例如，汽車涂有特殊的納米粘合劑，使水和雨水順著車身流動(dòng)，防止它們生銹。羥基磷灰石的納米顆粒用于牙膏的生產(chǎn)，目的是修復(fù)牙齒表面上的微小劃痕。
納米技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面
使用越來越小的設(shè)備的趨勢(shì)并不是什么新鮮事。在70年代和80年代，趨勢(shì)詞是微觀，而今天是納米。
許多人沒有意識(shí)到，納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用已存在多年。目前用于計(jì)算機(jī)和照相機(jī)的基于閃存的存儲(chǔ)器芯片由被絕緣氧化物層覆蓋的半導(dǎo)體材料組成，該絕緣氧化物層僅為幾納米厚。只有使用量子力學(xué)和納米技術(shù)的現(xiàn)象，才能在Flash存儲(chǔ)介質(zhì)上保存和刪除數(shù)據(jù)。
納米技術(shù)可以為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)帶來什么？
如果沒有超出納米級(jí)屏障的尺寸減小，基于閃存的存儲(chǔ)芯片，USB和SSD卡的優(yōu)勢(shì)是不可能的。
但多年來，由于大數(shù)據(jù)的增加，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了其他方法，既可以最大限度地減少使用的存儲(chǔ)空間，又可以在更少的空間上保存更多數(shù)據(jù)。隨著越來越多的公司創(chuàng)建大量數(shù)據(jù)，研究繼續(xù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域; 其中大部分都使用納米技術(shù)。
未來：用原子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
最近，研究已經(jīng)宣布可以將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在盡可能小的組件中 - 原子！這種新現(xiàn)象是由代爾夫特理工大學(xué)的物理學(xué)家桑德奧特博士發(fā)現(xiàn)的，他使用了氯原子。
Otte博士開發(fā)了一種方法，將氯原子排列在平坦的銅表面上，形成二維陣列。根據(jù)Michael Schneider撰寫的一篇文章，“通過提供完全覆蓋所需的更少的氯原子，在陣列中產(chǎn)生間隙或空洞，即所謂的空位。從間隙和氯原子，可以將一個(gè)位放在一起 - 計(jì)算機(jī)的最小信息或存儲(chǔ)單元。通過將單個(gè)氯原子移入和移出陣列的空位，它可以在兩個(gè)狀態(tài)之間切換，這兩個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于1和0的二進(jìn)制代碼，這是計(jì)算機(jī)工作的基礎(chǔ)。“
通過使用計(jì)算機(jī)控制的掃描隧道顯微鏡，他的團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒃訌拈g隙拉到間隙，直到形成所需的位陣列并且可以讀出。
這項(xiàng)技術(shù)可能意味著這個(gè)不大于郵票表面的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)施可以存儲(chǔ)每一本曾經(jīng)創(chuàng)建過的書。
雖然這種方法在實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)行良好，但這種技術(shù)的主要問題之一是非常慢：讀取一個(gè)非常小的64位數(shù)據(jù)塊需要一分鐘，寫入需要2分鐘。此外，該過程僅在-196°C的溫度下工作，原子僅在指定位置保留2天，這意味著任何數(shù)據(jù)都會(huì)丟失。
使用納米磁體存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
瑞士，法國和美國的科學(xué)家組成的國際團(tuán)隊(duì)也研究了使用原子來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在該研究中，該團(tuán)隊(duì)能夠創(chuàng)建納米磁體。
納米磁鐵是通過將可磁化原子熔合到硅表面而產(chǎn)生的。為此，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種含有鏑原子的分子 - 一種稀土金屬 - 分子支架作為原子的“載體”。然后使用稱為退火 - 加熱的過程將分子結(jié)合到二氧化硅納米粒子上，然后在400攝氏度下緩慢冷卻。在此過程中，分子支架破碎，僅留下分散在二氧化硅表面上的鏑原子。
然而，納米磁鐵的主要問題就像氯原子磁力僅持續(xù)很短的時(shí)間（90秒）和-270攝氏度的溫度。存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)非實(shí)用！
結(jié)論
本文討論的研究清楚地表明，世界各地的研究人員正在研究使用納米技術(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的新方法。然而，這些新的想法和方法仍遠(yuǎn)未做好市場(chǎng)準(zhǔn)備，并且在此類技術(shù)準(zhǔn)備就緒之前，消費(fèi)者和企業(yè)用戶必須繼續(xù)使用HDD，SSD和磁帶。
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