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基于两态稳定性的超高密度数据存储

作　者: 樊康旗
导　师: 贾建援
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 体心立方晶体原子力显微镜超高密度数据存储分子动力学模拟
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 50次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

信息科学的迅猛发展和计算机应用领域的不断扩大使得超高密度数据存储方式的研究成为一新的、快速发展的、重要的研究领域。本文通过分析体心立方晶体单晶格的总势能随体心原子位置的变化关系，发现体心立方晶体具有两态稳定性，其两态稳定性分别为体心原子位于晶体表面层上方的平衡位置(“1”)和体心原子位于晶体体心处(“0”)。基于此，本文提出了利用体心立方晶体两态稳定性存储数据的超高密度数据存储方式。借助于微观世界研究的有力工具—分子动力学模拟方法，以Fe为对象，研究了体心立方晶体的单个体心原子双稳态及多个体心原子双稳态组合的稳定性，通过分析得出了体心立方晶体在多原子双稳态组合下仍稳定的结论。运用分子动力学模拟方法详细分析了单原子针尖的原子力显微镜(AFM)提取和压入体心原子的主要过程，得出了单原子针尖的原子力显微镜可压入但不能提出体心原子的结论。建立了体心原子的等效运动方程，分析了体心原子的位置随外界冲击、振动或位置偏离下的变化规律。运用能量关系详细分析了体心立方晶体的体心原子分别位于平衡位置“1"和平衡位置“0”时，在各个方向保持稳定的总能量限制。

全文目录

第一章绪论  7-13
  1．1 研究超高密度数据存储方式的意义  7-8
  1．2 超高密度数据存储方式的国内外研究发展状况  8-12
  1．3 本文的主要工作  12-13
第二章扫描探针显微镜工作的基本原理  13-21
  2．1 扫描探针显微镜系列概述  13-16
  2．2 STM和AFM的工作原理及应用  16-20
  2．3 本章小结  20-21
第三章分子动力学模拟的主要技术  21-31
  3．1 分子动力学模拟方法的基本原理  21-23
  3．2 分子、原子间相互作用的势函数  23-26
  3．3 分子动力学模拟中初始条件和边界条件的确定  26-27
  3．4 分子动力学模拟的系综  27-30
  3．5 分子动力学模拟中宏观统计量的提取  30
  3．6 本章小结  30-31
第四章基于两态稳定性的超高密度数据存储方式  31-47
  4．1 BCC单晶格能量变化与体心原子位置的关系  31-34
  4．2 分子动力学模型的建立和原子间势函数  34-36
  4．3 分子动力学模拟结果的分析  36-42
  4．4 BCC存储方式的原理和实现  42-46
  4．5 本章小结  46-47
第五章 AFM操纵体心原子的分子动力学模拟研究  47-56
  5．1 分子动力学模拟模型的建立  47-50
  5．2 体心原子的提取过程研究  50-52
  5．3 体心原子的压入过程研究  52-55
  5．4 本章小结  55-56
第六章体心立方晶体体心原子的稳定性  56-63
  6．1 体心原子的运动方程  56
  6．2 外界扰动下的体心原子稳定性  56-59
  6．3 位置偏离下的体心原子稳定性  59-62
  6．4 本章小结  62-63
第七章总结与展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-71
作者在读期间研究成果  71

基于两态稳定性的超高密度数据存储

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