提升数字记忆：稀有气体的作用

二十五年前，照相机的内存卡可以存储64兆字节的数据。现在，同样大小的内存卡可以容纳4太字节，这超过了60000倍的容量。

要创建电子存储，如内存卡，电导体和绝缘材料的层以非常薄的片状交替叠加。在这些层中刻蚀出微小的孔，然后使用不同材料的蒸气填充这些孔，以形成这些薄层。

当三种不同的材料在孔中交叉时，就形成了存储单元，集体创建了数字存储。交点越多，数据存储能力就越大。因此，增加层数和孔的精细程度会导致更多的存储单元。然而，这也增加了填充孔的挑战。

“真正的挑战在于将材料填充到孔内，并确保其内部表面均匀涂层。如果孔口的材料过多，可能会堵塞，导致孔的其余部分无法填充。分子携带的原子必须到达最底部，”林雪平大学的无机化学教授亨里克·彼得森解释道。

为了形象化这一挑战，想象一下试图填满全球最高建筑——迪拜的哈利法塔，其高度达到828米。如果我们将孔缩放至100纳米直径和10,000纳米深，哈利法塔的基座仅为八米宽。

林雪平大学的研究人员所做的是在涂层过程中加入重惰性气体氙，从而使孔的上下材料厚度均匀。

通常实现一致厚度的方法是降低温度，这会减缓化学反应。然而，这也可能导致材料特性下降。通过引入氙气，研究人员可以保持足够高的温度，以确保材料质量优异。

“我们仍在努力理解其背后的具体机制。我们怀疑氙气有助于将分子‘推动’进入孔内。这是我的博士生阿伦·哈里达斯·楚拉卡尔提出的创新建议。他在复习基础气体运动方程时提出这种方法可能有效。然后我们进行了几次实验来验证这个假设，结果成功了，”亨里克·彼得森说。

研究人员已为他们的技术申请了专利，并将专利出售给一家芬兰公司，该公司现在正在多个国家申请专利。

“这种方式有助于保持专利的有效性，而公司有手段进一步开发该技术。我相信这一创新具有成为行业标准的巨大潜力，”亨里克·彼得森补充道。