Diamanten eignen sich als Speichermedium, wie eine chinesische Forschungsgruppe feststellte. Sie ermöglichen eine Speicherdichte bis zu 1,85 Terabyte pro Kubikzentimeter.
Die Idee, Diamanten als kompaktes Speichermedium zu verwenden, ist nicht neu. Forscher des City College of New York waren bereits 2016 bei der Verwendung von Diamanten als Speichermedium erfolgreich. Sie nutzten Stickstoff-Fehlstellen-Zentren, bei denen es sich um Defekte und Löcher in den Diamanten handelt. Dabei wird ein Kohlenstoffatom neben einer freien Stelle durch ein Stickstoffatom ersetzt. An der Chinesischen Universität für Wissenschaft und Technologie hat ein Forscherteam jetzt herausgefunden, wie Diamanten als Speichermedium genutzt werden können.
Vorteile von Fehlstellen-Zentren bei Diamanten
Die Vorteile der Fehlstellen-Zentren der Diamanten bestehen in den stabilen fluoreszierenden Eigenschaften. In diesen Fehlstellen-Zentren können Daten gespeichert werden, nachdem diese Zellen von einem Laser beeinflusst wurden. Eine Energiequelle oder Wartung sind nicht notwendig. Allerdings konnten die Forscher aus New York keine signifikant hohe Dichte erreichen.
Rekordverdächtige Speicherdichte bei den Forschern aus China
Die Forscher von der University of Science and Technology of China (USTC) konnten anders als das Team aus New York eine rekordverdächtige Speicherdichte bei den Diamanten erzielen. Es gelang ihnen, 1,85 Terabyte pro Kubikzentimeter zu erreichen. Fortschrittliche Festplattenlaufwerke bringen es auf ungefähr ein Terabyte pro Kubikzentimeter. Auch hier wurde bereits von höheren Dichten berichtet.
Kodierung von Informationen in die Diamanten
Die Forscher aus China kodierten Informationen in die Diamanten und konnten daher eine so hohe Speicherdichte erzielen. Sie haben zusätzlich die Schreibzeiten auf bis zu 200 Femtosekunden verbessern können. Bei der Hochgeschwindigkeitsauslesung wurde eine Genauigkeit von mehr als 99 Prozent erreicht. Auf den Diamanten können die Daten 100 Jahre lang geschützt aufbewahrt werden. Das ist auch dann möglich, wenn die Diamanten Temperaturen von 200 Grad Celsius ausgesetzt werden.
Das chinesische Forscherteam nutze eine Hochgeschwindigkeits-Fluoreszenzkamera und kodierte mit einer 3D-Stapelung die erste Zeitrafferfotografie der Welt. Es handelte sich um die von 1878 stammenden Eadweard Muybridges Galloping Horses. Jeder Rahmen beanspruchte im Diamanten ungefähr 90 x 70 Quadratmikrometer.
Das Team kontrollierte das Energieniveau des Lasers und erzeugte in den Diamanten mehrere Leerstellen. Die Kohlenstoffatome der nur wenige Millimeter langen Diamanten wurden dabei entfernt. Die Technik ist laut Aussage der Forscher skalierbar.
Quellen: USTC, City College of New York, Nature Photonics, Golem
