Magneto-optical Disk Material for Improving the Density of Information Storage

This paper introduces the fundamental principle and features ofmagneto-optical storage technol- ogy, and discuses the trend and aseries of key techniques for increasing the data storage density ofmagneto-opti- cal disk. The three ways including MO media, recordingmethod and readout method for increasing the disk ca- pacity havebeen discussed. Moreover, the importance with the exchange-coupledeffect between the magnetic layers and recording domain morphology isemphasized.

DNA数据存储中信息处理技术的研究进展与挑战

作为新一代信息存储介质,DNA具有高信息密度和长期保存能力,有望解决全球数据存储介质耗竭的问题。但目前DNA信息存储技术的发展主要围绕信息“冷存储”开展,这使得存储过程中出现修改、更新、删除、销毁等需求时束手无策。该文从“冷存储”技术的现状出发,通过归纳总结DNA信息存储介质难以实现“热存储”应用的原因,解析用于信息处理功能的一系列“热存储”技术,包括加密销毁、重写再生、擦除恢复、运算记录等,详细论证DNA介质用作信息处理载体的可行性与有效性,分析各技术之间的关联性和挑战性,以期为DNA存储技术低能耗、高精准、高效率、高安全性的应用奠定基础,并推动新一代智能型信息存储介质和信息处理系统的发展。

电力数据库信息密度划分的存储风险监测方法研究

随着电力系统的快速发展,电力数据库在管理与存储大量电力信息方面发挥愈加重要的作用。然而,电力数据库在存储高密度信息时面临着诸多挑战,如信息冗余度高、存储空间浪费、风险事件频发等。为有效应对这些问题,本文基于信息密度划分,提出一种创新性的存储风险监测方法。该方法可以有效提升电力数据库信息存储的稳定性与安全性,并降低数据丢失与损坏的风险,从而为电力系统的正常可靠运行提供有力保障。

图案化磁记录介质

在分析传统磁记录在高密度化过程中遇到的困难的基础上,指出了未来超高密度磁存储的方向,着重分析了图案化磁记录(patterned magnetic recording)对介质的要求,并简要介绍了图案化介质的制备技术。

互联网络安全防御对高密度信息优化存储仿真

互联网络安全防御对高密度信息的优化存储,能够有效提高信息安全性以及用户查询信息的便利性。对高密度信息的优化存储,需要先获取信息的存储分布空间,通过位相将提取的重要信息重构为三维信息,完成对高密度信息的优化存储。传统方法分析数据存储的关键技术,得到各数据节点的均衡负载之间的差异,但忽略了对重要信息的重构,导致信息存储精度偏低。提出基于三维加密的高密度信息存储方法。根据对信息特征压缩代价系数的计算,获得高密度冗余信息的特征子集;通过信息存储和信息特征子集的自适应校验,获得高密度信息的存储分布空间;通过位相将提取的重要信息重构为三维信息,利用随机位相的加密方式将信息加密,利用逆向变换对信息进行解密,来提高信息存储安全性。实验表明,所提方法使得存储空间的占用优于当前方法,同时提高了信息的检索效率。

高密度信息存储的物理原理

介绍了只读光盘、磁光盘和相变光盘等高密度信息存储手段的物理原理.并以近场光存储技术、超分辨近场结构光盘技术为例,阐述了高密度信息存储技术的最新进展.

纳米存储器的多值逻辑设计研究

为探索解决纳米技术发展的极限问题,讨论纳米技术发展的极限和二值逻辑设计的存储器结构,为应对纳米器件在到硅技术7 nm极限的突破,提出基于二端单电子晶体管的库仑台阶效应的多值逻辑设计的纳米存储器模型,分析9值逻辑逻辑设计的单位纳米存储器的逻辑信号与输出电压之间的关系,发现这样构建的存储矩阵大小几乎成几何级减小,提高了信息密度。

基于大数据的高密度信息安全存储系统设计

传统存储系统的读、写性能差,无法安全存储高密度信息。故设计基于大数据的高密度信息安全存储系统。系统硬件由FPAG接口模块和PCIE硬核模块组成,主要负责安全存储高密度信息。系统软件使用NAND FLASH作为控制程序,主要负责坏块管理。软、硬件结合,完成基于大数据的高密度信息安全存储系统的设计。最后通过仿真实验,测试两个系统的读、写功能是否符合设计需求。实验结果表明,所提系统可以完成高密度数据的读、写请求操作。

基于大数据的船舶高密度信息安全存储系统设计

针对传统船舶高密度信息安全存储系统安全性差的问题,设计一种基于大数据的船舶高密度信息安全存储系统。系统的硬件部分,设计SIP安全芯片与存储控制器,对系统中信息采集、转换和解码,解码后存入到存储控制器中;系统的软件部分,采用二进制算法对船舶高密度信息进行编码,并设置密钥,对系统信息进行加密,在此基础上,对信息聚簇处理,将处理完成的船舶高密度信息发送至硬件存储控制器中,完成船舶高密度信息的安全存储。实验对比结果表明,此次设计的基于大数据的船舶高密度信息安全存储系统比传统系统安全性强,能够保证船舶高密度信息的安全存储。

基于GIS的县域土壤有机碳密度及其储量变化分析

【目的】研究陕西省合阳县1983－2005年土壤有机碳密度及储量的变化。【方法】以陕西省第一次和第二次土壤普查数据为主要资料，运用GIS技术对合阳县1983和2005年的土壤有机碳密度及储量进行了估算，并根据估算结果分析了不同类型土壤有机碳密度和储量的变化及有机碳密度的空间分布特征。【结果】1983－2005年，陕西合阳县相同类型土壤的有机碳密度有所上升，不同土壤类型有机碳密度差异较大。与1983年相比，2005年不同类型土壤的有机碳密度均有所提高，其中水稻土的有机碳密度增加幅度最高，为2.32 kg/m2，而红土、褐土和黄土性土的有机碳密度变化较小；土壤有机碳储量涨幅明显，由3 757.87×106 kg（1983年）增加到了5 582.00×106 kg（2005年）。合阳县土壤有机碳密度的整体空间格局变化很大，1983年合阳县的有机碳密度为0.71～4.65 kg/m2，2005年为3.05～7.66 kg/m2。与1983年相比，2005年合阳县土壤有机碳密度整体有所提升且变化较为剧烈，其最小值不断提高，最大值也有一定增长。【结论】1983－2005年，由于多种因素的综合影响，合阳县土壤碳汇作用加强，土壤有机碳密度及储量变化明显。

基于遗传算法的超分辨多元环形滤光片设计

本文研究利用光学超分辨技术提高光盘存储密度。给出了一种可以达到衍射超分辨力的多元环形滤光片的设计结果。介绍了该多元环形滤光片的理论设计方法。之后用遗传算法设计了多组多元环形滤光片的结构参数,模拟结果显示设计的环形滤光片能使横向的半峰全宽半径值减小30%,达到提高信息存储密度的目的。另一方面该环形滤光片能使焦深不变或变长,减小了在记录过程中因为光盘的微小波动而引起的记录信息的错误率。

纳米电子器件

评述了纳米电子器件的理论及应用意义、研究领域和最新进展。

网络数据传输高密度信息安全存储仿真

对网络数据传输中高密度信息存储问题的研究,能够保证高密度信息的安全性。对高密度信息的安全存储,需要对数据存储过程中指纹梯度进行优化,实现高密度信息数据的流量分离,完成高密度信息的安全存储。传统方法对划分处理后的高密度信息进行统一编码,建立三维高密度信息存储模型,但忽略了高密度信息数据的流量分离,导致存储安全性偏低。提出基于压缩感知的网络数据传输中心高密度信息安全存储方法。对网络数据传输中心的高密度信息基于压缩感知进行测量,通过优化高密度信息存储节点测量矩阵和转发概率实现数据压缩重构,考虑高密度信息数据存储中使用强度,最小传输粒度等数字特征,对压缩重构数据存储过程中的指纹梯度进行优化,实现高密度信息数据的流量分离。实验结果表明,所提方法能够实现高密度信息高效存储,能够在流量分离的前提下降低信息安全存储时延。

DNA数字信息存储的研究进展

随着计算机技术的发展,数字化信息存储改变了我们的生活。信息正在以越来越快的速度产生着,但与此伴生的,是如何有效存储数据的问题。诸如磁盘、硬盘、闪存等磁学或光学等传统存储介质已经逐渐不能满足全世界范围内数据存储的需要。DNA分子凭借其稳定性、高存储密度和低维护成本,有望成为实用的新型信息存储介质。本文首先介绍了利用DNA分子进行数据存储的工作流程,继而介绍了DNA数据存储领域的研究历史和研究进展,包括存储方式、读取方式、编码方式等。为实现DNA信息存储,通过信息编码将二进制信息转换成DNA序列信息;DNA合成实现信息写入;最后通过基因测序获取序列信息,进而进行信息解码得到原始信息。而现代分子生物学技术的发展,尤其是DNA合成和测序技术的飞跃,使DNA分子大规模存储人工数据逐渐成为现实。之后,对比了DNA分子相对于传统数据存储介质的优劣,介绍了基于DNA分子的数据存储的风险与挑战,如数据安全性、信息读写的速度和成本等。最后,对DNA数据存储领域未来研究的方向进行了展望,介绍了一些与该领域具备交叉潜力的新兴生物技术领域,如“DNA条形码”“DNA折纸”。

高密度光存储技术展望

超高密度光存储技术是新近兴起的重要信息存储技术。本文介绍了近年来超高密度数字光存储新材料和新技术,进一步讨论了超高密度光存储技术的发展前景。

激光电视唱片系统

本文就激光电视唱片的录制;激光电视唱片的放象原理;伺服跟踪等几个方面详细地阐述了激光电视唱片系统的原理.电视唱片(俗称光盘)是目前信息存贮密度最高的介质,其用途广泛到可以存贮几乎所有的信息表达形式,如照片、活动图象、语言、文字、数字信息、模拟信息等.而且便于与计算机及计算机网络系统,现代通信设备及通信方式接口,拥有巨大发展潜力.随着光盘技术日益发展,其应用前景将更为可观.

超高密度光存储研究进展

当前,全球数据量正处在爆发式增长阶段,为光存储领域带来了巨大的发展机遇。受光学衍射极限的制约,传统光存储技术的密度难以满足海量数据的存储需求。为了提升光存储密度,人们开发了三维空间、偏振、波长等多维信息复用技术,同时,随着纳米技术的发展,现已突破衍射极限实现超分辨纳米信息存储。本文介绍了超高密度光存储领域的发展现状,总结了多维信息复用技术和超分辨光存储技术的代表性研究成果,梳理了不同技术方案可提升存储密度的理论极限。此外,本文还介绍了本课题组基于双光束超分辨光存储技术实现单盘拍比特(Pb)存储量级的最新研究进展,并展望了超高密度光存储面向大数据应用的挑战和发展趋势。

基于光致变色原理的多阶存储实验研究

多阶存储是一种无需减小记录波长或增大数值孔径而显著提高光存储容量的新颖方法。对光致变色材料采用不同的光能量写入 ,读出时则具有不同的吸收率 ,该特性可用来实现多阶数据存储。在研究光致变色材料曝光特性的基础上 ,提出了基于光致变色原理的多阶存储数学模型 ,该模型反映了光致变色材料吸收率与曝光量之间的非线性关系 ,为光致变色材料的多阶存储写策略的优化提供了理论依据。在 4阶和 8阶静态存储实验结果中 ,各信号峰值之间有明显的阶次变化 ,且信号之间没有交叠现象 ,从而验证了利用该材料进行多阶存储的可行性。将该多阶技术应用在实际光盘存储中 。

光聚物全息光盘记录方法和光路的优化

提出了适用于光聚物厚膜盘状高密度全息存储的角度空间复用相结合的存储方法。研究了光路设置对记录容量和密度的影响 ,分析和计算表明 :对全息光盘光聚物全息存储介质来说 ,新方法可以获得比空间角度复用存储方法高近一个数量级的存储容量和密度 ,当使用平面波做参考光、介质内参物光入射角度在 32°时是获得最大存储容量和密度的最佳设置 ;对 5 0 0 μm厚的光聚物介质 ,存储密度可达到 42bit/ μm2 ,用CD ROM同样大小的全息光盘 ,在其相同的有效记录面积上 ,其总容量可以达到 40 0Gbit,表明新方法是实用化光聚物盘状全息存储比较理想的方法。

“小分子机器”量子结构的构造及其物性

低维量子结构的构筑及调控是物理学向小尺度研究方向延伸的核心问题之一.本文重点围绕高鸿钧及合作者在"小分子机器"量子结构的构造及其物性方面开展的研究,系统地介绍了他们在单原子层次上设计、构造和调控的若干小分子机器量子结构.代表性工作有:(1)构筑了四叔丁基酞菁锌((t-Bu)4-Zn Pc)分子在Au(111)表面上"抛锚"的、带有固定偏心轴的单分子转子及其有序阵列,证实了转动行为的可调控性;(2)实现了单个小分子极限尺度(0.6 nm)的可逆电导转变,进而实现了稳定、重复、可逆的超高密度信息存储中的原理性应用;(3)首次直接证实代表性的"分子机器"轮烷(Rotaxane)分子的构型及其电导的可逆转变,澄清了当时化学界的一个争论热点,该热点也是2016年诺贝尔化学奖的主要成果;(4)通过单个H原子的吸脱附实现了酞菁锰(Mn Pc)分子在Au(111)表面Kondo效应的调控,这种单个自旋量子态的可逆控制,实现了极高密度信息存储(>40 TB/cm^2)的原理性应用;(5)在通过"原子手术"Mn Pc分子所创制的一种新"功能体系"上发现了朗德g因子在原子尺度上具有的空间分布不均匀性,这是长期以来一直未解决的问题.这些系统工作为单分子发电机/无线电辐射器及纳米电子器件等的构造组装与应用奠定了基础.