我国超高密度信息存储再创“世界之最”

不久前，我国科学家研制出迄今世界上信息存储密度最高的有机
材料，将信息存储点的直径缩小到了０．６纳米，从而在超高密度信息存储研究上再创“世界之
最”，保持了从１９９６年起就占据的国际领先地位。



信息存储、传输和处理将是提高社会整体发展水平最重要的保障
条件之一，也是世界各国高技术竞争的焦点之一。目前，各发达国家都已投入大量人力财力开展超
高密度、超快速数据存储技术的研究。但即使是目前国际最好水平，信息存储点的直径也仅有６纳
米，和我国相比落后了一个数量级。



材料是超高密度信息存储的关键。经过对数十种有机材料的反复
筛选和实验，中国科学院物理研究所高鸿钧研究员领导的研究小组，设计出有特色的电荷转移有机
功能分子体系作为信息存储的介质，利用其电学双稳态的特性成功实现了超高密度信息存储，显示
出在分子尺度上存储时具有稳定性、重复性和可擦除性好的独特优点。研究小组将信息存储点的直
径减小到１纳米左右，并可对信息点进行反复擦除。



高鸿钧说：“这项技术要做到商品化、产业化还需要１５年左右
的时间。我们仍将继续寻找更为合适的材料，像硅那样对电子技术产生革命性影响。”



据悉，我国科学家的有关成果有望被用来进一步研究纳米器件。



高鸿钧研究员领导的小组在世界上率先研制出了信息存储密度最
高的材料。那么，我国又是怎样一步步迈上信息存储技术的巅峰的呢？



“自从扫描隧道显微镜诞生以来，科学家就利用其纳米级局域的
电场在不同的固体表面上进行原子的操纵和纳米加工。”北京真空物理开放实验室学术委员会主任
庞世瑾研究员说。



起初的工作是在硅表面上实现的，他们在硅表面上提取、放置原
子和加工沟槽；或者在固体表面上沉积金等材料，形成类似小土包的单元。其目的之一，是为追求
超高密度的信息存储。



在国内，中国科学院北京真空物理开放实验室于１９９３年成功
地实现了在硅表面上的原子操纵和最小尺寸的纳米加工，用原子写出了“中国”，并画出了“中国
地图”。但是，基于这种存储机理的超高密度信息，因存在稳定性的问题而前景渺茫。因此，人们
继续探索新的存储机制，追求高稳定性、高存储密度和重复性。



１９９１年以来，国内外在这一领域的研究历程如下：



１９９１年，美国斯坦福大学在氮化硅－氧化硅－硅结构上得到了点径为７５纳米的存储。



１９９３年，美国得克萨斯大学在光导材料上得到了点径为４０纳米的存储。



１９９５年，日本电气公司在无机有机玻璃材料上把点径缩小到１０纳米。



１９９６年，日本佳能公司在一种有机薄膜上得到１０纳米的信息存储点径；北京真空物理
开放实验室在有机复合电荷转移体系上将点径缩小到１．３纳米。



１９９８年，日本在光导材料上将点径缩小到６纳米；北京大学获得了点径为６纳米的坑存
储材料；北京真空物理开放实验室获得０．８纳米的有机单体材料。



１９９９年，北京真空物理开放实验室将点径缩小到０．７纳米。



２０００年，北京真空物理开放实验室将点径缩小到０．６纳米，并实现了擦除。