Crédito:Pixabay / CC0 Public Domain
Usando um feixe de laser focalizado, cientistas podem manipular propriedades de nanomateriais, assim, 'escrever' informações em materiais de monocamada. Por estes meios, o mais fino disco de luz em nível atômico foi demonstrado.
O gargalo na área de armazenamento de dados em escala atômica pode ser quebrado por uma técnica simples, graças aos recentes estudos inovadores conduzidos por cientistas da Nanjing Normal University (NJNU) e da Southeast University (SEU).
Por meio de um simples, técnica eficiente e de baixo custo envolvendo o feixe de laser focado e tratamento com ozônio, as equipes de pesquisa NJNU e SEU, liderado pelo Prof. Hongwei Liu, O Prof. Junpeng Lu e o Prof. Zhenhua Ni demonstraram que a emissão de fotoluminescência (PL) de WS 2 monocamadas podem ser controladas e modificadas, e consequentemente, ele funciona como o disco leve mais fino com armazenamento de dados regraváveis e capacidade de criptografia.
"Na nossa infância, a maioria de nós provavelmente já experimentou focalizar a luz do sol em um pedaço de papel usando uma lupa e tentando acender o papel. A mancha queimada no papel é uma espécie de registro de dados no momento. Em vez de focar a luz do sol, focamos o feixe de laser em materiais de nível atômico modificados e estudamos os efeitos do feixe de laser focado nas emissões de PL dos materiais, "disse o Prof. Lu.
Armazenamento e criptografia de dados:informação 'desenhada' em WS tratado com ozônio 2 filmes
Devido à sua vantagem de visibilidade direta, PL é geralmente considerada como uma tecnologia ideal em termos de armazenamento de dados de criptografia e descriptografia. Para um método de armazenamento de dados de criptografia simples e eficaz, os seguintes aspectos são desejados:(i) escrita direta (velocidade rápida de escrita); (ii) alto nível de segurança; (iii) grande capacidade de armazenamento de dados; (iv) leitura de descriptografia visual; (v) capacidade de apagamento.
Para enfrentar esses desafios tecnológicos, pesquisadores demonstram o disco leve mais fino com funcionalidade de criptografia.
A criptografia write-through e apagável são realizadas no WS 2 monocamadas. A escrita e a leitura das informações são ativadas pelo controle direto do contraste de fluorescência do WS 2 monocamadas. A varredura de ozônio e de feixe de laser focalizado é empregada para manipular a emissão de PL sob demanda e realizar a criptografia.
Com esta abordagem simples e de baixo custo, os cientistas foram capazes de usar o feixe de laser focalizado para "gravar" seletivamente informações em qualquer região do filme para armazenar dados criptografados. Além disso, os dados gravados são apagáveis, tornando o disco de luz monocamada reutilizável.
Interessantemente, a evolução da emissão de PL com diferentes poderes do laser de escrita poderia ser usada para atribuir diferentes níveis de cinza. A atribuição de 16 níveis de cinza indica um triângulo WS típico 2 monocamada com comprimento lateral de 60 μm pode armazenar dados de ~ 1 KB. Devido à alta resolução espacial e sensibilidade de energia, a capacidade de armazenamento dentro de 1 nm de espessura pode ser de até ~ 62,5 MB / cm 2 e a velocidade de gravação pode chegar a ~ 6,25 MB / s. Esta tecnologia será benéfica para estender a criptografia óptica em regime de baixa dimensão, oferecendo uma solução de segurança de informações inesperada para a troca de dados.
Esta inovação foi publicada pela primeira vez online na revista Materiais Funcionais Avançados em 24 de junho de 2021.
O campo de informações em rápido crescimento exige maior segurança e maior capacidade de armazenamento. Para desenvolver discos leves que atendam ao padrão da indústria, As equipes de pesquisa da NJNU e SEU estenderão a técnica de feixe de laser focalizado versátil para material monocamada em escala de wafer. Além disso, eles procurarão melhorar ainda mais a capacidade de armazenamento do disco de luz por meio do empilhamento na direção normal.
