Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Принципиальные схемы устройства обычной (а) и квантовой голографии (b).
Рис.2. Чтение и декодирование голографических изображений. (a,c,e) Топографии молекулярных голограмм, построенных из CO на поверхности Cu(111). (b,d,f) Карты распределения dI/dV для определённых энергий. Справа - закодированное изображение (вверху) и полученное изображение (внизу).
Рис.3. Объёмная квантовая голография. a) Топография молекулярной голограммы, в которой закодирована информация о двух буквах в одной области. b,с) Карты распределения dI/dV при различных значения энергии (т.е. различных V). d) Распределение карт dI/dV при различных напряжениях от 280 до 10 mV (см. приложенный архив). e) Данные расчетов.
Рис.4. «Электронная» и «атомная» запись. a,b) 2D Фурье-преобразование стоячих электронных волн. c) Их радиальное распределение с чётким острым пиком, положение которого зависит от энергии. d) Топография молекулярной голограммы. e) Карта распределения dI/dV, измеренная при V = 1.91 V. Вверху на вставке - закодированное изображение, внизу – полученное. f) Топография самой маленькой буквы S, которая может быть записана с помощью «атомного» метода записи (красные точки соответствуют 8 атомам меди).

Дорогу квантовой голографии!

Ключевые слова:  квантовая голография, компьютерное моделирование, нанотехнологии, СТМ, электронная плотность состояний

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

24 марта 2009

Давно известно, что с помощью зонда туннельного микроскопа можно перемещать отдельные атомы и молекулы по поверхности подложки. Однако оказалось, что с его помощью можно также создавать молекулярные голограммы за счёт локального изменения плотности состояний (т.е. энергии электронов в зоне проводимости). Суть метода записи при этом очень сходна с обычной голографией (см. здесь), с той только разницей, что пучок фотонов заменяется на пучок электронов, а сама информация записывается в очень необычной манере. Если обычная голография представляет собой 2D-образ 3D-объекта, то в квантовой голографии создаётся 3D-образ в двух пространственных и одной энергетической координатах.

Авторы работы, опубликованной в Nature Nanotechnology, разработали новую технологию записи и считывания информации на основе квантовой голографии, которая позволяет достичь плотности записи вплоть до 20 бит/нм2. Правда, существует одно существенное ограничение на использование данной технологии: учёные проводили эксперименты в сверхвысоком вакууме и при очень низких температурах (4 K).

Рисунок 1 иллюстрирует принципиальную схему записи информации с помощью обычной и квантовой голографии. Сначала исследователи провели запись отдельных букв (рис.2) на монослой молекул CO на поверхности Cu(111) и затем считали эту информацию. Далее они усложнили задачу и записали, а затем считали две буквы на один и тот же участок поверхности (рис.3). После этого они сравнили возможности применения «электронной» и «атомной» записи информации, и оказалось, что использование «электронного» варианта обеспечивает повышение плотности записи информации до 20 бит/нм2, тогда как плотность «атомной» записи составляет всего 9 бит/нм2.

Учёные обещают, что в скором времени будет опубликована работа с более детальным описанием всех теоретических и практических ограничений данного метода записи/чтения информации.

Прикрепленные файлы:
SI.rar (391.03 Кб.)

Архив с видео в формате .mov

 




Комментарии
Владимир Владимирович, 25 марта 2009 06:09 
Очень любопытно!
Хотел задать вопрос про надежность записи, но осознал, что авторы как раз и обещали рассказать подробнее потом...
Кстати, фотонов можно вместить в один объем - уйму (а точнее, пожалуй, прорву - пока не прорвет пространство)
А возможно ли применение обозначенных методов не с битами, а тритами информации (в смысле большей эффективности)? Я предполагаю, что юзая еще одно измерение можно как-нибуть наверно оперировать и троичной логикой, что вроде более эффективно как для представления информации, так и для вычислений вообще.
Л В А, 28 марта 2009 21:33 
Последний выпад не лишен глубокого смысла. Триполярность или n-полярность?
А можно предложить системы с квантово-неопределенными полярностями с переменным чистов тех самых полюсов.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наночастицы золота в капилляре
Наночастицы золота в капилляре

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.