创新技术将数字信息写入磁性介质 大幅降低数据存储能量

时间:2021-03-24 10:53:10 来源: 信息化观察网


数据量的增长,让人类文明步入大数据时代。大数据,顾名思义,大量的数据。从数据的体量来看,传统的个人电脑,处理的数据,是GB/TB级别的数据。而大数据则处理的是PB/EB/ZB级别的数据体量。其中,1 PB=1024 TB(PB-petabyte);1 EB=1024 PB(EB-exabyte);1 ZB=1024 EB(ZB-zettabyte)。

如果说一块1TB的硬盘可以存储大约20万张的照片或20万首MP3音乐,那么1PB的大数据,则需要大约2个机柜的存储设备,储存约为2亿张照片或2亿首MP3音乐。1EB,则需要大约2000个机柜的存储设备。

当前,全球数据量仍在飞速增长的阶段。根据国际机构Statista的统计和预测,2020年全球数据产生量预计达到47ZB,而到2035年,这一数字将达到2142ZB,全球数据量即将迎来更大规模的爆发。

在这样的背景下,如果现有的技术保持不变,那么等到2040年,所有目前全球的电力消耗都将用于数据存储。因此,节能技术开发成为必然。法国洛林大学和日本东北大学的研究人员日报告了一项创新技术,该技术将可大幅降低数据存储的能量。

目前的技术采用的是一个超快激光脉冲,其持续时间短至30飞秒,相当于0.0000000000000003秒。激光脉冲应用于由铁磁GdFeCo、非磁Cu和铁磁Co/Pt层组成的异质结构。

由于此前研究中,研究人员观察到了铁磁层被切换后铁磁层会发生了磁转化。这一次,研究人员则发现了解释这一奇特现象的机制,另外,他们还发现伴随铁磁GeFeCo开关的电子自旋流(称为自旋电流)在诱导铁磁Co/Pt开关中起着至关重要的作用。

基于这一认识,研究人员演示了一种要快得多、能耗低得多的铁磁开关。这是由单个激光脉冲驱动,而不再需要使用铁磁层的开关。这对于未来的数据存储应用来说,将可以提供一种将数字信息写入磁介质的有效方案,以大幅降低数据存储的能量。


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