纳米与单原子：只有更小

    有趣的是，我们又在"没有最小，只有更小"的存储技术里面看到了IBM的身影。

    很可惜的是，即使是当今存储密度最高的硬盘，要想保存一比特的信息也需要大约100万个磁性原子，而位于加州圣何塞的IBM Almaden研究中心已经成功地在一个单独的原子上保存了一比特信息。 与此同时，IBM苏黎世研究实验室则拿出了分子开关，有望取代当今的硅芯片技术制造超微型的处理器，一台超级计算机的体积也许只会相当于一粒尘埃。

    IBM称，单原子存储技术实用后可以得到超高密度的存储设备，至少相当于目前硬盘的1000倍，可以在一部iPod的体积内存储3万部全尺寸电影。

    IBM Almaden研究中心扫描隧道显微镜实验室主管Andreas Heinrich介绍说："我们已经可以测量出单个磁原子具有同样的（磁各向异性）属性，然后让另一个原子靠近它，看看对（第一个原子的）磁各向异性有何影响，由此开发出一种具备超高存储密度的新型材料。"

    不过有一群科学家显然还不太满意，要知道，1纳米"只是"1米的十亿分之一，才相当于45个原子排列起来的长度。

    去年夏天，美国布朗大学和Sandia国家实验室的科学家公布了几种制造铁铂纳米棒和纳米线的新方法。使用这些方法合成的新型纳米粒子，能够显著增加未来几代以磁技术为基础的计算机硬盘的数据存储空间。这些材料使制造更密集磁介质成为可能，而且，使用这些新材料生产出的设备将可能不再受到常规磁存储技术所遇到的限制。

    磁介质将信息存储在由磁性一致的钴、铂和铬合金制造的粒子组成的细小扇区上。要想在更小的空间中存储更多信息，制造商需要将扇区做得更小。但问题是，如果进一步缩小传统材料制造的粒子，那么它们就会在室温下失去磁性方向，进而损坏存储的数据。 要继续增加存储容量，以便存储更多的歌曲、电影和其他多媒体文件，就必须寻找新材料。铁铂材料非常重要，因为它在纳米级别能保持磁性，即这种材料的纳米棒和纳米线能够在受控的情况下保持极性一致，每个粒子都指向同一个方向。如果铁铂粒子能够按照要求的规格制造，就可以用作磁介质，而且能使存储密度提高到原来的10倍。

    希捷公司最新的SOMA技术可以使磁颗粒的直径缩小到3nm，实现未来高达每平方英寸50TB的惊人存储密度。磁颗粒在制造过程中可自主整齐排列，不会杂乱无章。铁铂就是新一代的磁存储材料，是铁元素和铂元素的结合体。它的特点是在高温条件下可以保持很好的磁性，并且表面均匀、排列整齐，制造上比较容易实现。由于不需要再考虑超级顺磁的影响，理论上铁铂颗粒的尺寸可以进一步缩小。如果铁铂颗粒的直径缩小到6nm，那么硬盘的存储密度就可以达到每平方英寸20TB，达到现有硬盘存储密度的200倍；而如果该直径缩小到3nm，那么硬盘的存储密度将达到惊人的每平方英寸50TB，相当于单碟60TB的超级容量。

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