面向极端环境下长期数据存储的 ND1 杂质石墨烯
光学
2025-07-16 v1
摘要
在现代数据存储系统中，实现可行的极端环境下的长期数据存储仍是一个未解决的问题。本研究引入了一种新方法，利用石墨烯中的 ND1 杂质中心实现高密度、三维光学数据存储。通过采用近红外亚秒激光脉冲，我们演示了以精确的空间控制方式创建亚微米 ND1 缺陷位，使数据编码为发光的“井点”。ND1 杂质中心在紫外光谱中表现出稳定的光致发光，其由三光子吸收驱动，天然提供数据的三维读取能力。值得注意的是，这些杂质中心在极端电磁场、4 K 至 500 K 范围内的温度以及腐蚀性化学环境下仍保持稳定，经过长期实验后未观察到任何退化现象。读取速度可达 500 Mbit/s，受限于光致发光寿命，超过传统 Blu-ray 技术，同时与现有光学数据存储基础设施兼容。我们的发现表明，基于石墨烯的 ND1 杂质中心是一种有前景的介质，能够在恶劣条件下保持关键信息的可靠性，甚至可保存数百万年。
引用
@article{arxiv.2507.11363,
title = {ND1 centers in diamond for long-term data storage in extreme conditions},
author = {Ahsan Ali and Wei Huang and Khadga Jung Karki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.11363},
year = {2025}
}