Zarys historii nośników informacji. Część trzecia: jutro

Pamięć fluorescencyjna

Działanie tej pamięci opiera się na zjawisku emisji światła, zwanym fluorescencją. Wzbudzenie materiału nośnika następuje po oświetleniu go wiązką światła laserowego. Nośnik charakteryzuje się niewielkim współczynnikiem pochłaniania światła. Umożliwia to użycie wielu warstw w jednym bloku pamięci.

Pamięć dwufotonowa

Pamięć ta umożliwia równoległy dostęp do całej strony danych. Zasada działania polega na jednoczesnej absorpcji dwóch fotonów, których łączna energia jest równa różnicy pomiędzy początkowym a końcowym stanem materiału stosowanego jako nośnik. W rezultacie następuje zmiana molekularnej struktury materiału, co oznacza zmianę jego różnych parametrów. Do zapisu używa się dwóch wiązek promieni lasera: danych i adresowej, o długości fal, odpowiednio, 532 i 1064 nm. Zapis następuje w miejscu przecięcia się wiązek. Wiązka danych jest modulowana i kierowana na odpowiednią płaszczyznę nośnika. Wiązka adresowa jest ustawiona prostopadle do wiązki danych i również ogniskowana na tej samej płaszczyźnie nośnika. Strona danych jest rejestrowana, gdy obie wiązki padają jednocześnie na płaszczyznę zapisu. Z kolei odczyt wymaga użycia tylko jednej wiązki, która umożliwia wykonanie pomiaru określonej właściwości optycznej nośnika. Jeżeli w danym punkcie nie zapisano danych, to wiązka lasera przechodzi przez nośnik bez wywołania efektu fluorescencji. Jeżeli wiązka napotyka zapis (daną), to wywołuje emisję fluorescencyjną. Odczytywany obraz jest filtrowany i następnie podawany na matrycę CCD, przekształcającą sygnał na postać cyfrową. W połowie lat 90. użyto do skonstruowania takiej pamięci materiału o nazwie spirobenzopyran. Osiągnięto gęstość zapisu rzędu 1 Mb/cm³. Prace trwają.

Pamięć DNA

Jedną z koncepcji jest zastosowanie cząsteczek DNA w charakterze nośnika informacji. Cząsteczki DNA mogą tworzyć różnorodne struktury, które mają zróżnicowane i jednocześnie programowalne właściwości. Łańcuch DNA można łatwo modyfikować za pomocą enzymów. Zmiana stanu zachodzi pod wpływem dostarczonej energii świetlnej, odczyt zaś jest możliwy dzięki właściwościom fluoroscencyjnym cząsteczki DNA o odpowiedniej strukturze. Zaletą DNA jest możliwość łączenia go ze szkłem, aluminium i krzemem. Ułatwia to konstruowanie modułów pamięci. Gęstość zapisu jest rzędu PB/mm³. Prace trwają, również nad wykorzystaniem cząstek DNA do przetwarzania danych i skonstruowania komputerów DNA!

Pamięć elektryczna zmiennofazowa

W pamięciach elektrycznych PCM (ang. Phase Change Memory) informacja jest reprezentowana przez dwa stany nośnika, który istnieje w stabilnej postaci amorficznej i krystalicznej w temperaturze pokojowej. Zmiana stanu następuje po podgrzaniu punktu nośnika przez wiązkę elektronów emitowaną z mikroskopijnego ostrza. Odczyt również polega na emisji wiązki elektronów, ale o mniejszym natężeniu, i jednoczesnym pomiarze parametru charakteryzującego właściwości elektryczne nośnika, np. oporności. Prace trwają. Przewiduje się osiągnięcie gęstości zapisu rzędu Tb/cm². W dość powszechnej opinii pamięci PCM zastąpią w przyszłości pamięci Flash.