Optische Datenspeicher im Terabit-Bereich
Die Kapazität konventioneller optischer Datenspeichersysteme stößt an physikalische Grenzen. Die Beugung des Lichtes bestimmt, dass der optische Strahl kein Muster schreiben kann, das kleiner als die vom Licht verwendete Wellenlänge ist. Diese simple Tatsache lässt Forscher in aller Welt an neuen Technologien zu effizienterer optischer Datenspeicherung arbeiten.
Japanische Wissenschaftler des Tokyo Institute of Technology entwickelten jetzt eine Form der Datenspeicherung, die auf optischen Nahfeldsystemen basiert. Diese neue Technologie ermöglicht Datenspeicherung im Terabit-Bereich.
Diese optischen Nahfeldspeichersysteme beinhalten eine spezielle Anordnung verschiedener Sonden und räumlich-moduliertes Licht. Das Team de Instituts forcierte einen Prozess, der die Massenproduktion von nur 10nm großen Spezialsonden ermöglicht - die kritische Komponente für das vorliegende optische Speichersystem.
Optische Nahfeldsysteme
Das von den Japanern des Tokyo Institute of Technology entwickelte System arbeitet mit einer spezifischen Anordnung nanometerkleiner Sonden. Dabei wird eine Sonde in das optische Nahfeld eingebracht und wandelt das elektromagnetische Feld durch Streuung in eine sich fortpflanzende Welle um. Das ermöglicht eine darauffolgende Messung. Das optische Nahfeld involviert elektromagnetische Interaktionen unter der induzierten Polarisation, die direkt der mit Licht erleuchteten Oberfläche anliegt. Dieses Licht pflanzt sich nicht fort und ist wahrscheinlich an elektrischen Anregungen der Oberfläche beteiligt. Das obere Limit für die Speicherkapazität wird durch die Dimension der Sondenspitze festgelegt. Auf diese Art und Weise, so glaubt Ohtsu, wird die Speicherung eine Dichte von 1Tbit/in2 erreichen. Eine einzelne Sonde würde nicht einmal annähernd diesen Datendurchsatz erreichen.
Durchbruch für Massenproduktion
Dem japanischen Forscherteam gelang außerdem die Entwicklung eines chemischen Ätzprozesses, der die Massenproduktion der 10nm kleinen Spezialsonden für optische Nahfeldsysteme ermöglicht.
"Die Herausforderung besteht jetzt in der Entwicklung einer preisgünstigen und zuverlässigen Technologie", erklärt Ohtsu. In Anlehnung daran wurde Anfang dieses Jahres ein Projekt gestartet, dessen Ziel unter anderem auch darin besteht, Anwendungen von optischen Nahfeldsystemen im Nanometerbereich zu entwickeln. Dabei werden Atome nach und nach in einem speziellen Muster auf einem Substrat abgelegt.
Diese Methode, so hofft Ohtsu, soll die Grundlage für eine neue Generation von Quantenpunkten, Lichtquellen, Amplifyern und anderen Geräten im Nanometerbereich liefern.
Near-Field Optical Data Storage