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    简报(总第311期)

    日期 2001-03-05   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

    简报 第5期 总第311期 委办公室 01-3-5 -------------------------------------------------------------------------------- 有机超高密度信息存储材料是下一代电子器件的重要发展方向 我国科学家取得了信息存储密度比国外相关研究高一个数量级的重要成果   在国家自然科学基金的连续支持下,中国科学院北京真空物理开放实验室、中国科学院化学研究所和北京大学等单位的研究人员,应用与国外研究不同的独特存储原理和实验方法,以有机分子为信息存储材料,取得了信息存储密度比当前国外相关研究高一个数量级的重要成果,为超高密度信息存储材料与器件的发展提供了新材料和新技术。   信息技术的飞速发展对信息存储密度和容量提出了更高的要求,而信息存储仍是信息技术中相对薄弱的环节,因此新型信息存储材料的研究是超高密度信息存储的关键问题之一。   缩小信息记录点尺寸是提高存储密度的有效途径之一。90年代以来,美国、日本科学家相继报道了在无机材料上写入记录点尺寸逐渐减小到40 纳米至10 纳米的信息点阵,相邻点间隔减小到50 纳米左右等研究成果。但信息点尺寸进一步减小和存储密度进一步提高已受到材料设计思想、存储机制和实验方法的限制。对有机分子信息材料的研究是当今国际上有望突破限制的热点之一,被认为是下一代电子器件的重要发展方向。   在国家自然科学基金的连续资助下,中科院北京真空物理开放实验室、中科院化学所、北京大学电子学系、北京大学化学学院科研人员组成的联合科研小组,采用与国外不同的原理、设计和方法,设计、制备了一系列新型有机复合和有机分子信息存储薄膜,成功地实现了超高密度的信息存储,在有机超高密度信息存储材料领域的研究取得了一系列突破性进展,在《应用物理快报》(Appl.Phys.Lett.)、《物理评论快报》(Phys. Rev. Lett.)等国际上有重要影响的杂志上发表了多篇论文,取得以下重要成果:   1996年他们采用自行设计、合成和制备的全有机复合薄膜作为电学信息存储材料并利用扫描隧道显微镜(STM)成功地得到了信息点直径为1.3 纳米的信息存储点阵,信息点直径较国外报道的研究结果小近一个数量级,是现已实用化的光盘信息存储密度的千万倍以上,奠定了我国在该领域研究的国际领先地位。   之后他们制备了多种新型有机薄膜,做出了信息点大小分别为0.7纳米和0.8 纳米的信息图案,两个信息点的最小间距分别为1.2 纳米和0.6纳米,仅为国外信息存储密度的几十分之一且非常稳定,在连续2000次的读取过程中没有发生可观察到的变化。   他们在自组织生长有机复合薄膜中第一次发现了奇特的“海马”构型,对其进行了物理解释和计算模拟,为有机薄膜在超高密度信息存储中的应用提供了相应的理论基础。   1999年他们在新型有机复合薄膜上写入信息记录点图案“A”,在薄膜表面施加反向电压脉冲可以进行信息点的擦除,信息记录点的写入和擦除机理是薄膜在纳米尺度的晶体结构变化,其结果为实验和理论计算所证实。该工作还被美国《科学》杂志的编辑推荐,在2000年《科学新闻》上做了专题报道,被评论“是非常诱人的工作,基于有机材料的信息存储具有潜在应用前景”。   2000年,他们在一种新型有机分子薄膜上成功地实现了目前最小点径(0.6纳米)信息点阵的写入,相应的存储密度比国外1998年的结果又提高了一个数量级,是目前世界上信息存储密度最高的材料。在两个小时的扫描过程中,信息记录图案非常稳定,没有发生可观察到的变化。同时他们在从小面积信息点阵向信息存储器件发展方面,成功实现了较大面积晶态有序有机材料薄膜的制备问题,为有机信息存储材料应用于信息存储器件迈出了重要的一步。   这项基础性、前沿性的研究成果,有望对新一代信息存储光盘的发展产生深刻影响,为我国在该领域形成自己的理论,发展具有自主知识产权的信息存储材料和技术打下了基础。 -------------------------------------------------------------------------------- 责任编辑:沈林福    电话:62327081传真:62326879



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