扫描探针超高密度信息存储技术

研究背景

    随着信息技术的高速发展，高密度和高读写速率成为目前信息存储技术的研究热点。由于超顺磁效应和衍射现象的存在，传统的磁存储和光存储已接近其存储容量的物理极限，而基于扫描探针阵列的超高密度信息存储技术具有存储密度高（可达1Tb/in²）、数据读写速度快（可达到目前普通硬盘的读写速率）、关键器件体积小重量轻（体积在毫米量级）、能量损耗低等优点，是目前很有发展潜力的新型存储技术，有望应用于手机、PDA等便携移动数码产品的大容量数据存储领域。

研究内容

    本研究室的研究重点在获得超高存储密度的同时提高数据读写速率并延长读写头的寿命。在我们的研究中，集成了微型加热器和PZT压电陶瓷薄膜的微型悬臂梁探针阵列作为读写头，高分子材料薄膜作为存储介质，通过基于热-压电-机械擦写和压电读出的方式进行数据存储。 数十纳米直径的数据斑可保证高的存储密度，多个探针组成阵列以提高数据读写速率，阵列中每个探针都可单独控制从而延长读写头寿命。

研究方向

• 悬臂梁探针的结构设计

• 悬臂梁探针的力学、热学、压电性能模拟

• 探针的加工：PZT制备、微型加热器加工、尖锐针尖的加工以及集成工艺的研究

• 探针阵列的结构设计和加工工艺研究

• 存储介质的材料选择及性能研究

• 适合于压电悬臂梁探针的数据写入、读出和擦除方法研究

• 数据读写时探针针尖和存储介质相互作用力和热传递过程的研究