Вперше ученимвдалосяперетворитисклянийматеріалвтривимірнесховищеданих,використовуючитехнікунаосновісвітла.Це досягненняможестативеликимкрокомвпереду впровадженнітакихматеріалівв якості пристроїв длязберіганняданих, потенціалякихсягає 125гігабайтівна одинкубічнийсантиметр.
Наданиймоментрозробляєтьсякілька методівтривимірноїзапису і зберіганняінформації.Одинз них заснованийна явищі"фотохромізму", приякому матеріалоборотнозмінюєсвійколір (хімічнийсклад)привпливінаньогоелектромагнітноговипромінювання (світла).Яскравийприкладтакогоматеріалу- сонцезахисніокуляри "хамелеони".
Фотохромізм- прикладоднофотонноїфотоіонізації.Тобтокоженфотонсвітловогопотоку(типупроменялазера) активізуєєдинийелектронвматеріалі.Коли ціелектронидеактівізіруются(дужешвидко),кожен знихвипускаєєдинийфотонз майже такоюж енергією, як іпоглиненийфотон.
Інший багатообіцяючий метод передбачає багатофотонну активізацію, при якій кожен електрон матеріалу поглинає багато фотонів. Цей метод є більш складним. Через те, що кожен електрон поглинає більше одного фотона, лазер взаємодіє з меншою кількістю матеріалу. Це
дозволяє працювати з матеріалом на більш високій роздільній здатності в трьох
вимірах, що передбачає набагато більшу щільність запису і зберігання
даних.
Матеріал, з яким працювали вчені, являє собою особливий тип оцинкованого фосфатного скла, що містить іони срібла. Зразки матеріалу, товщиною в один міліметр, безбарвні і ретельно відполіровані. Вчені діяли на матеріал дуже коротким інтенсивним лазерним променем, зосередженим на площі в 200 мікрометрів. Дослідники
міняли потужність лазера і кількість імпульсів, і заміряли показники
поглинання і перевипромінювання світла освітленим ділянкою.
Вчені помітили, що випромінювання змусило атоми срібла формуватися в щільні кластери за розмірами близькими до молекул. При
певної потужності лазерного променя і кількості імпульсів кластери
срібла перевипромінюють лазерний промінь з певною частотою - в три рази
вищою, ніж у лазерного променя джерела (т.зв. третя гармоніка).
Тоді дослідники вирішили використовувати потужний лазерний промінь для запису інформації в скляному матеріалі. Той
же промінь, але вже із зниженою потужністю викликав третю гармоніку
кластерів срібла, і це давало можливість зчитувати записану інформацію.
На глибині близько 200 мікрометрів група вчених записала три шари інформації з відстанню між шарами в 10 мікрометрів. Кожен шар містив сітку бітових осередків 12х12 з інтервалом між осередками в 3 мікрометра. Така розмірність відповідає гігабіту (!) інформації на квадратний сантиметр або 125 мегабайт на см2!
Щоб перевірити стабільність зберігання даних, учені піддали зразки матеріалу термообробці. Інформація стиралася лише при 400 градусах Цельсія, оскільки сама структура скла при такій температурі починала змінюватися. Після повторної поліровки матеріалу, можна було знову записувати дані.
Вперше ученим