Polski Serwis Naukowy - OnLine od 1999 roku
 RSS
Czwartek, 31 maja 2012
Petronia, Bożysława, Ernestyna, Teodor
 1891: budowa Kolei Transsyberyjskiej
1970: zagłada miasta Yungay w Peru
WHO: Dzień bez Papierosa
Nowe publikacje
Naukowcy badają tajemnice struktur magazynowania danych
Dodano:
|12 Sty 2011|, 2011 15:37
|
|
|
Naukowcy poznali, jak dokładnie przechowywane są dane na płytach DVD i podobnych nośnikach. Odkrycia, opublikowane w czasopiśmie Nature Materials, mają pomóc w opracowaniu łatwo dostępnych nośników pamięci o większej pojemności i dłuższej żywotności.
Nośniki magazynujące wielokrotnego zapisu o dużej gęstości, takie jak DVD-RAM (cyfrowy dysk ogólnego przeznaczenia - pamięć o dostępie swobodnym), DVD-RW (cyfrowy dysk ogólnego przeznaczenia - wielokrotnego zapisu), płyta Blu-ray czy RAM (pamięć o dostępie swobodnym) komputera osobistego są od kilku lat w powszechnym użyciu. Wszystkie te systemy bazują na zapisie zmienno-fazowym. W przypadku płyt DVD dane są magazynowane jako "bity" w cienkiej warstwie stopu składającego się z wielu pierwiastków o grubości poniżej 100 nanometrów (nm).
Bity występują w dwóch odmianach lub fazach - uporządkowanej fazie "krystalicznej" i nieuporządkowanej fazie "amorficznej". Bit może zostać przełączony z jednej fazy na drugą w zaledwie ułamku sekundy za pomocą impulsu laserowego. Lasery są również wykorzystywane do odczytu danych zmagazynowanych na płycie, bowiem dwa stany cechują się odmiennymi współczynnikami odbicia.
Płyty DVD-RAM i Blu-ray posiadają warstwę magazynowania danych typu GST. Litery GST oznaczają pierwiastki, z których składa się warstwa, a mianowicie german (Ge), antymon (Sb) i tellur (Te). Z kolei płyty DVD-RW wykorzystują stopy AIST, które są zbudowane z niewielkich ilości srebra (Ag) oraz indu (In), antymonu (Sb) i telluru (Te). Mimo powszechności nośników wykorzystujących systemy magazynowania GST i AIST niewiele wiadomo na temat tego, co się w nich dzieje na poziomie atomowym, kiedy bity przełączają się z jednej fazy na drugą.
W ramach ostatnich badań naukowcy z Finlandii, Japonii i Niemiec przeanalizowali funkcjonowanie systemu magazynowania danych typu AIST. Zespół wykorzystał dane eksperymentalne i widma rentgenowskie japońskiego ośrodka synchrotronu SPring-8, który posiada najsilniejsze na świecie źródło promieniowania rentgenowskiego. Informacje zostały uzupełnione o szereg symulacji opracowanych przy wykorzystaniu superkomputera JUGENE w Forschungszentrum Jülich w Niemczech.
Analizy pokazały, że w stopach AIST zmiana fazy rozpoczyna się na zewnątrz bitu, tam gdzie jest on połączony z otoczeniem krystalicznym, w kierunku do wewnątrz. Zdaniem zespołu działa tutaj "model wymiany wiązań". Kiedy bit jest stymulowany przez laser, atomy antymonu w bicie zamieniają siłę swoich wiązań z dwoma sąsiadującymi.
Zmiana fazy w magazynowaniu AIST odbywa się zatem zupełnie inaczej niż w GST, co naukowcy wyjaśnili w ramach wcześniejszych badań. W przypadku GST amorficzny bit krystalizuje się za pośrednictwem nukleacji. Inaczej mówiąc zmiana zaczyna się w środku bitu i rozchodzi się, aż obejmie cały bit. W systemach GST obydwie fazy charakteryzują się grupami atomów ułożonych "ABAB" w kształcie pierścienia, gdzie "A" to german lub antymon, a "B" to tellur. Struktura zawiera wystarczającą ilość wolnej przestrzeni, aby atomy mogły zmieniać swój układ bez zrywania zbyt wielu wiązań atomowych.
"Obydwie rodziny stopów zawierają antymon i tellur i wydają się mieć wiele wspólnego, aczkolwiek mechanizmy zmiany fazy są całkowicie odmienne" - zauważa dr Robert Jones z Forschungszentrum Jülich.
Zdaniem zespołu obliczenie struktury fazy amorficznej AIST jest największym jakie przeprowadzono w tej dziedzinie badań. Zespół wykorzystywał około 4.000 procesorów superkomputera JUGENE przez okres 4 miesięcy.
Za: CORDIS
Czy wiesz że...?
wersja BETA
W przetwarzaniu komputerowym, trwała struktura danych albo czysto funkcyjna struktura danych to struktura danych, która zawsze zachowuje swoje poprzednie wersje kiedy są modyfikowane. Takie struktury danych są w efekcie niezmienne, jako że operacje na nich nie powodują zmiany samej struktury lecz powoduje powstanie nowej, uaktualnionej jej wersji. Trwała struktura danych nie jest strukturą danych składowaną na trwałym nośniku danych, takim jak dysk; jest to inne i niepowiązane znaczenie słowa "trwały".
pełny tekst
W przetwarzaniu komputerowym, trwała struktura danych albo czysto funkcyjna struktura danych to struktura danych, która zawsze zachowuje swoje poprzednie wersje kiedy są modyfikowane. Takie struktury danych są w efekcie niezmienne, jako że operacje na nich nie powodują zmiany samej struktury lecz powoduje powstanie nowej, uaktualnionej jej wersji. Trwała struktura danych nie jest strukturą danych składowaną na trwałym nośniku danych, takim jak dysk; jest to inne i niepowiązane znaczenie słowa "trwały".
pełny tekst
Dysk optyczny to jeden z rodzajów nośników informacji używany w systemach komputerowych do zapisu danych. Dysk optyczny jest płaskim, plastikowym krążkiem pokrytym materiałem, na którym mogą być zapisywane bity informacji w postaci fragmentów dobrze i słabo odbijających wiązkę światła. Odczyt danych następuje poprzez oświetlenie promieniem lasera. Dane są zapisane sekwencyjnie na ciągłej, spiralnej ścieżce od środka dysku na zewnątrz.
pełny tekst
Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń.
Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".
|
|
|
^ |
|
 |
|
Komentarze: brak |
|
Powered by
phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
|
Do druku