中国科学技术大学的研究团队在光学信息存储领域取得重大进展，提出并发展了基于金刚石发光点缺陷的四维信息存储技术。该技术利用金刚石材料的优异特性，实现了高密度、超长免维护寿命、快速读写等关键特性，有望解决当前数据存储容量瓶颈和高能耗问题，为未来信息存储提供新的解决方案。研究团队利用金刚石中的弗兰克尔缺陷作为信息存储单元，通过控制其发光亮度来编码数据，并开发了飞秒脉冲加工技术实现快速高精度三维缺陷制备，以及二维、三维的并行读出技术。该技术存储密度达到Terabit/cm3量级，比蓝光光盘高三个量级，有望推动新一代绿色高容量信息存储技术的发展。

💎**金刚石材料特性优势**: 金刚石材料具有超高硬度和卓越的化学稳定性，使其成为理想的信息存储介质，存储数据稳定且免维护，即使在200℃高温下也能保存超过百年。

💡**弗兰克尔缺陷作为存储单元**: 研究团队利用金刚石中的原子尺度弗兰克尔缺陷作为信息存储单元，通过控制其发光亮度来编码数据，实现了数据存储。

⏱️**飞秒脉冲加工技术**: 研究人员发展了基于飞秒脉冲加工的快速高精度三维缺陷制备技术，单个飞秒脉冲即可完成存储单元的制备，信息写入精度高达99.9%，达到蓝光光盘国家标准。

📊**高密度存储**: 当前，存储单元尺寸可达69nm，存储密度达到Terabit/cm3量级，比蓝光光盘存储密度提高三个量级，解决了数据存储容量瓶颈问题。

🚀**并行读出技术**: 研究团队还开发了二维、三维的并行读出技术，可同时实现对上万比特高效读出，提高了数据读取效率。

快科技11月29日消息，据“中国科学技术大学”官网发文，中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、王亚、夏慷蔚等人在光学信息存储领域取得重要进展，提出并发展基于金刚石发光点缺陷的四维信息存储技术，具备面向实际应用所需高密度、超长免维护寿命、快速读写等关键特性，有望为“数据大爆炸”信息时代所亟需的新一代绿色高容量信息存储提供解决方案。

据悉，当前数据存储技术（如磁盘、光盘、固态硬盘等）的发展远远滞后于数据量的增长，存储容量的瓶颈和高能耗问题已成为制约海量数据处理与应用的关键挑战之一。

通过精确制备纳米材料光源并调控光信号的强度、波长、偏振等多维度特性，光学存储技术近年来成为实现高密度存储的重要发展路径之一。

研究团队创新性地利用金刚石中一种可精确人工制备的发光点缺陷，成功解决了上述系列挑战。研究发现，金刚石中的原子尺度弗兰克尔缺陷具备稳定的发光特性，并能精确制备可控调节其发光亮度来编码数据，成为理想的信息存储单元。

得益于金刚石材料的超高硬度（为自然界最坚硬材料之一）以及其卓越的化学稳定性（如抗酸碱腐蚀等），存储在金刚石光盘中的数据极为稳定。通过高温测试并结合阿伦尼乌斯定律预测信息单元的稳定性，即使在200℃高温环境下，金刚石中数据的存储寿命可以远超百年。同时，该存储无需任何维护（如温湿度控制等），不产生数据存储的能耗。

为了实现高密度高可靠性存储，研究人员发展了基于飞秒脉冲加工的快速高精度三维缺陷制备技术，单个飞秒脉冲（约200飞秒）即可完成对存储单元的制备，信息写入精度高于99.9%，已达到蓝光光盘国家标准。

研究人员还进一步发展了二维、三维的并行读出技术，可同时实现对上万比特高效读出。当前，存储单元的尺寸可达到69nm（约为波长的十二分之一），单元间隔在1微米左右，存储密度达到Terabit/cm3量级，比蓝光光盘存储密度提高三个量级。