日研制出4Tbit/平方英寸存儲(chǔ)密度的鐵電存儲(chǔ)體

據(jù)美國(guó)物理研究所出版的《應(yīng)用物理》雜志報(bào)道，日本東北大學(xué)的科學(xué)家們?cè)谠囼?yàn)室中使用鐵電存儲(chǔ)技術(shù)將存儲(chǔ)芯片的存儲(chǔ)密度提升到了每平方英寸4Tbit，達(dá)成了鐵電存儲(chǔ)體的新世界紀(jì)錄，如此等級(jí)的存儲(chǔ)密度要比現(xiàn)有最高級(jí)的磁記錄型硬盤的存儲(chǔ)密度要高上7倍左右。

這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備使用一個(gè)尖頂懸臂對(duì)鐵電體存儲(chǔ)材料進(jìn)行讀寫操作。進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入時(shí)，向尖頂發(fā)送電脈沖，這種電脈沖可以改變對(duì)應(yīng)位置的電子極性和電子所在區(qū)域周圍一小片圓型區(qū)域內(nèi)硅基體的介電常數(shù)。進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時(shí)，則使用尖頂來(lái)偵測(cè)附近區(qū)域介電常數(shù)的變化值來(lái)讀取數(shù)據(jù)。

負(fù)責(zé)該項(xiàng)目研究的Yasuo Cho博士稱：“我們希望這種鐵電體存儲(chǔ)系統(tǒng)，至少在需要極大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度和對(duì)存儲(chǔ)器體積要求很小的應(yīng)用場(chǎng)合下，能扮演取代磁硬盤和閃存存儲(chǔ)器的角色。“

在這項(xiàng)技術(shù)的早期研究過(guò)程中，研發(fā)者們?cè)?jīng)遇到過(guò)這樣的問(wèn)題：當(dāng)需要在這種鐵電體存儲(chǔ)材料上連片寫入位置連續(xù)的數(shù)據(jù)時(shí)，寫入時(shí)產(chǎn)生的極化區(qū)會(huì)彼此融合在一起，導(dǎo)致極化區(qū)的面積超過(guò)了預(yù)定的尺寸，影響到了周邊的存儲(chǔ)區(qū)域。為此研究者們開(kāi)發(fā)出了另外一項(xiàng)補(bǔ)救技術(shù)，這種技術(shù)能夠預(yù)測(cè)這種連片寫入數(shù)據(jù)的行為，并在寫入此類數(shù)據(jù)時(shí)將發(fā)送給尖頂?shù)碾娒}沖信號(hào)自動(dòng)減小10%左右，這樣才解決了這個(gè)問(wèn)題。

盡管鐵電體存儲(chǔ)技術(shù)具有無(wú)需磁技術(shù)或熱技術(shù)介入，僅需利用電學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，但是要將這種存儲(chǔ)技術(shù)投入實(shí)用還需要作很大的努力，比如目前鐵電體技術(shù)的數(shù)據(jù)讀取速度和精度方面，以及鐵電體基體部分的成本方面便還沒(méi)有達(dá)到商用化的水平。不僅如此，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)技術(shù)也一直在發(fā)展進(jìn)步，其存儲(chǔ)密度甚至有可能會(huì)超過(guò)鐵電體，比如希捷公司便曾宣稱他們預(yù)計(jì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度有望達(dá)到50Tbit/平方英寸。