Упрощенная структура NV-центра. N — атом азота, V — вакантная позиция, атомы углерода показаны синим. Изображение: Nepomo / Wikimedia. Отрицательно заряженные NV-центры — пустоты в алмазе, замещенные атомами азота, — позволят хранить информацию с намного большей плотностью, чем на существующих устройствах. NV-центр — это один из типов дефектов кристаллической решетки алмаза. Он возникает при удалении атома углерода и добавлении на его место атома азота. Спектр применения NV-центров на практике постоянно растет.
Сначала их собирались использовать в качестве кубитовдля квантовых компьютеров, а в 2013 году российский ученый Михаил Лукин на их основе разработал микроскопические термометры. На этот раз с их помощью планируют создать сверхплотную память.
Исследователи из Городского университета Нью-Йорка изменили спектр излучения NV-центров алмаза мощным лазерным лучом, который локально менял заряд NV-центров с отрицательного до нулевого. Это влекло за собой изменение цвета участков поверхности алмаза при сканировании лазером невысокой мощности. Исследователи установили, что изменение обратимо, долговечно и устойчиво к слабой освещенности.
Ученые нашли несколько различимых лазерным сканированием уровней флуоресценции. Если использовать этот метод, то плотность записи информации значительно повышается по сравнению с существующими устройствами хранения информации, следовательно, и емкость нового запоминающего устройства будет превышать доступную на данный момент развития технологий. Также перезаписывать информацию можно бесконечное количество раз.
Таким образом, NV-центры могут служить в качестве альтернативной платформы для хранения информации в 3D-формате, то есть данные будут записываться в трех измерениях, а не в двух, как на нынешних устройствах.
Недостатком технологии является размытие картины темных и светлых областей (полученной при записи информации) при повторных считываниях, поэтому данные придется время от времени обновлять. Также исследователи рассчитали, что скорость записи будет невелика, но уже предлагают, как это исправить.
