中文 英语

研究报告:2月22日

密集光数据存储;用于电源和数据的led;用于太空的碳纳米管fet。

受欢迎程度

密集光数据存储
南安普顿大学的研究人员开发了一种激光书写方法高密度的纳米结构在二氧化硅玻璃中,可用于长期、密集的数据存储。

南安普顿大学(University of Southampton)博士研究员雷宇浩(Yuhao Lei)表示:“个人和组织正在生成越来越大的数据集,迫切需要更高效的数据存储形式,高容量、低能耗和长寿命。”“虽然基于云的系统更多地是为临时数据而设计的,但我们认为,玻璃中的5D数据存储对于国家档案馆、博物馆、图书馆或私人组织的长期数据存储非常有用。”

5D是指写入包含两个光学维度和三个空间维度的数据。这种新方法可以以每秒1,000,000体素的速度写入,相当于每秒记录约230kb的数据。

“这种新方法将数据写入速度提高到实用水平,因此我们可以在合理的时间内写入数十gb的数据,”雷说。“高度本地化、精确的纳米结构可以提供更高的数据容量,因为单位体积可以写入更多的体素。此外,使用脉冲光可以减少写作所需的能量。”

研究人员使用他们的新方法将5gb的文本数据写入到常规光盘大小的硅玻璃光盘上,读取精度接近100%。每个体素包含4位信息,每两个体素对应一个文本字符。利用这种方法提供的写入密度,光盘将能够容纳500tb的数据。研究人员表示,通过对系统进行升级,允许并行写入,在大约60天内写入这么多数据应该是可行的。

该团队正在努力提高书写速度,并使这项技术在实验室之外可用。他们还指出,实际的数据存储需要更快的读取数据的方法。

而且这种写入方法并不局限于存储应用。“我们使用的物理机制是通用的,”雷说。“因此,我们预计这种节能的书写方法也可以用于透明材料中的快速纳米结构,用于3D集成光学和微流体的应用。”

用于电源和数据的led
IMDEA网络研究所和乌普萨拉大学的研究人员表示,物联网设备可以在没有电池的情况下运行和通信。

研究人员称这种方法为PassiveLiFi该公司使用led,物联网标签可以通过太阳能电池板收集能量。此外,数据将通过调制led(称为LiFi)发送到设备。然后,物联网标签通过反射和调制环境中存在的射频信号(称为射频后向散射)来发送数据。

“我们的工作为远程、无电池物联网应用打开了大门,改造了通信照明基础设施,这在以前是不可能实现的。这是三年研究的结果;当我们开始时,LiFi技术和射频后向散射被认为是独立的技术,我们已经证明,LiFi可以解决射频后向散射的限制,并且LiFi可以应用于一个新的领域,无电池通信,”IMDEA网络的研究副教授Domenico Giustiniano说。

研究人员说:“在PassiveLiFi中,LiFi发射器通过随时间增加的可见光通道发送频率不同的时钟(上行啁啾信号)。”接下来,标签使用基于低功率太阳能电池的LiFi接收器接收这些传输,并根据要传输的信息进一步调制信号。”

物联网标签本身仅靠太阳能电池板收集的能量运行。当它接收到来自LED LiFi发射器的开始帧分隔符时,它就会唤醒。附近的载波发生器用来产生射频信号。

“太阳能电池已被广泛用于收集能量。在这项工作中,我们进一步证明了它们可以有效地同时用作能量收集源和通信接收器。我们的解决方案解决了物联网设备所需的捕获能量和所需的数据速率之间的权衡,允许我们的系统在不使用电池的情况下运行,”IMDEA网络的博士后研究员Borja Genovés Guzmán说。

在系统测试中,该团队实现了与射频接收机的305米距离通信,上行链路功耗为3.8 W。

用于太空的碳纳米管fet
麻省理工学院和美国空军研究实验室的研究人员建议使用碳纳米管提高电子产品的抗辐射能力,这是空间应用的一个重要指标。

该团队试图创造一种场效应晶体管,以承受高强度的辐射,并在此基础上制造存储芯片。为了做到这一点,他们将碳纳米管沉积在硅片上,作为场效应晶体管的半导体层。他们还测试了具有不同屏蔽级别的不同晶体管配置,包括半导体层周围的氧化铪、钛和铂金属薄层。

通过在碳纳米管的上方和下方放置屏蔽层,晶体管的电学性能可以抵御高达10 Mrad的传入辐射,远远高于大多数硅基耐辐射电子产品所能承受的辐射。

由于只在碳纳米管下面放置了一个屏蔽层,它们受到的保护高达2 Mrad,与商用硅基耐辐射电子产品相当。

在构建SRAM时,该团队使用底部屏蔽版本来平衡制造复杂性和辐射鲁棒性。CNFET SRAM芯片具有与硅基SRAM器件相似的辐射阈值。

研究人员说,研究结果表明,碳纳米管场效应晶体管,特别是双屏蔽晶体管,可能是用于太空探索的下一代电子设备的一个很有前途的补充。



留下回复


(注:此名称将公开显示)

Baidu