Научные разработки РХТУ им. Д. И. Менделеева

16. Нанотехнологии и наноматериалы

СВЕРХСТАБИЛЬНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ НА ОСНОВЕ СТЕКЛА, НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЕМ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРА

Область применения и назначение. Хранение и защита данных.

Краткое описание и основные технические характеристики. Проблема сохранности данных является одной из наиболее актуальных в области современных информационных технологий: каждый год увеличиваются объемы информации, хранящиеся в центрах обработки данных, архивах и библиотеках, которые требуют долгосрочного и постоянного хранения. При этом долгосрочное архивное хранение данных с использованием современных способов хранения ограничено как материалом носителя (максимально до 100 лет), так и отсутствием устойчивости к экстремальным воздействиям окружающей среды (пожарам, повешенной влажности, жесткому излучению и др.).

Разработанная технологии сверхстабильной оптической памяти для архивного хранения информации решает эти проблемы, обеспечиваю защиту записанных данных на протяжении тысяч лет. Технология основана на эффекте возникновения нанопериодических областей субмикронного размера (нанорешеток) в объеме стекла, под воздействием плотно сфокусированного фемтосекундного лазерного пучка. Нанорешетки за счет анизотропного строения обладают одноосным двулучепреломлением, характеризующимся величинами фазового сдвига, возникающего между «обыкновенной» и «необыкновенной» компонентами света при его прохождении через нанорешетку, а также углом ориентации медленной оси двулучепреломления. Подобные свойства двулучепреломления зависят от параметров лазерного излучения. В связи с этим, контролируя параметры лазерного пучка, можно создавать нанорешетки с необходимым набором свойств и использовать их дискретные величины для многомерного кодирования информации. Проведенные исследования показали, что записанные в оксидном стекле нанорешетки устойчивы к температурам до 700-900°С и могут стабильно сохранять свои свойства на протяжении тысяч лет.

В рамках проведенных исследований в РХТУ была разработка технология и созданы демонстрационные установки для записи и считывания данных с носителя, а также разработка методики производства материала-носителя. Были достигнуты следующие характеристики:

Преимущества (по сравнению с российскими и зарубежными аналогами). Разработанная технология хранения данных не имеет мировых аналогов, она обеспечивает возможность хранения массивов данных на протяжении тысяч лет, а также защищает данные от пожаров, потопов, жесткого излучения и других экстремальных факторов воздействия.

Степень освоения. Лабораторный макет.

Внедрение. Планируется внедрение системы сверхстабильной оптической памяти на территории Российской Книжной Палаты.

 
Стенд записи данных Стеклянный диск с записанными данными

Формы сотрудничества. Совместные исследования.

Разработчики: Сигаев В.Н., д.х.н., профессор, зав. кафедрой химической технологии стекла и ситаллов, зам. рук. Лаборатории лазерного наноструктурирования стекла. Глебов И.С., рук. Лаборатории лазерного наноструктурирования стекла. Охримчук А.Г., к.ф.-м.н, гл. сп. Лаборатории лазерного наноструктурирования стекла.

Телефон: +7 (495) 456-64-38.

Электронная почта: vlad.sigaev@gmail.com.