Pagamintas mažiausias pasaulyje magnetinių duomenų saugojimo elementas

Publikuota: 2012 m. sausio 16 d. pirmadienis

Mokslininkai iš IBM ir Vokietijos Laisvųjų elektronų lazerių tyrimo centro (Center for Free–Electron Laser Science, CFEL) sukūrė mažiausią pasaulyje duomenų saugojimo vienetą. Jam panaudoti tik dvylika atomų vienam  bitui informacijos išsaugoti, o vienas baitas (8 bitai) informacijos telpa į vos 96 atomus. Palyginimui, šiuolaikiniuose kietuosiuose diskuose vienam baitui informacijos išsaugoti naudojami daugiau nei pusė milijardo atomų.

Nanometrinio dydžio duomenų saugojimo elementas buvo sukurtas skanuojančiu tuneliniu mikroskopu sudedant geležies atomus į tvarkingas eilutes, kurių kiekvienoje – po šešis geležies atomus. Dviejų eilučių pakako išsaugoti vienam bitui informacijos, o vienam baitui – aštuonių eilučių po šešis atomus. Tokio elemento dydis – vos 4 x 16 nanometrų, o tai atitinka informacijos tankį, šimtus kartų viršijantį šiuolaikinį kietąjį diską.

Duomenys įrašomi ir nuskaitomi taip pat tuneliniu mikroskopu. Kiekviena atomų pora gali turėti dvi magnetines būsenas, atitinkančias reikšmes 0 arba 1, o elektrinis mikroskopo impulsas gali jas pakeisti. Silpnesnis elektrinis impulsas leidžia šias būsenas nuskaityti. Tiesa, kol kas atomų poros – nanomagnetai – yra stabilios tik esant labai žemai, vos 5 Kelvinų laipsnių temperatūrai, o tai  minus 268 laipsniai Celsijaus. Mokslininkai tikisi, kad didesnės atomų grupės, sudarytos iš maždaug 200 atomų, turėtų būti stabilios ir kambario temperatūroje.

Pirmą kartą mokslininkams pavyko panaudoti vieną iš feromagnetizmo reiškinių duomenų saugojimui, vadinamą antiferomagnetizmu.

Skirtingai nuo feromagnetizmo, kuris panaudojamas įprastiniuose diskuose, antiferomagnetinės medžiagos gretimų atomų magnetiniai sukiniai yra priešingos krypties ir vienas kitą neutralizuoja, todėl pati medžiaga nėra įmagnetinta.
Tačiau būtent šis būdas leido antiferomagnetiko atomus sudėlioti taip arti vienas kito, jiems vienas kito nepaveikiant.

„Žvelgiant į nuolatinį elektronikos komponentų mažėjimą, mes norėjome patikrinti, ar jie gali būti miniatiūrizuoti iki pat atominio lygmens, tačiau pasirinkome kitą būdą nei mikroelektronikoje – pradėjome nuo mažiausio elemento, ir sukūrėme magnetinę atmintį, manipuliuodami atskirais atomais. Tokį tikslumą yra įvaldę tik kelios mokslinių tyrimų grupės visame pasaulyje, – teigė IBM tyrėjas Andreas Heinrich. – Mes išbandėme, kokio dydžio turėtų būti atminties elementas, kad jis pradėtų veikti, ir pasirodė, kad tai dvylika atomų. Žemiau šios ribos kvantiniais efektai jau ištrina saugomą informaciją.“

Šiuo eksperimentu ne tik pavyko sukurti mažiausią magnetinių duomenų saugojimo vienetą, tačiau ir sukurti sąlygas nagrinėti, kada ir kaip įvyksta perėjimas iš  klasikinės į  kvantinės fizikos dėsnius, kuo skiriasi kvantiniai ir klasikiniai magnetai ir kaip jie elgiasi ant šių dviejų sričių ribos.

Šaltinis: mokslasplius.lt
Kopijuoti, platinti, skelbti bet kokią portalo News.lt informaciją be raštiško redakcijos sutikimo draudžiama.

facebook komentarai

Naujas komentaras


Captcha

susiję straipsniai

Populiariausi straipsniai

Elektroninių audioknygų populiarumas Lietuvoje išaugo tris kartus

Stereotipas, kad garsinės knygos yra skirtos tik regėjimo negalią turintiems žmonėms, po truputį atsitraukia. Visuomenė pradeda suprasti, kad šios knygos puikiausiai tinka aktyvų gyvenimą gyvenantiems žmonėms, kuriems dažnai pritrūksta laiko paimti knygą į rankas. skaityti »

Lietuvos mokyklų apdovanojimai padės atrasti šalies mokyklų herojus

Po sėkmingo praėjusių metų starto grįžta Lietuvos mokyklų apdovanojimai (LMA). Kovo 30 dieną Kauno technologijos universiteto (KTU) „Santakos“ slėnyje vyksiančiame renginyje ne tik paaiškės dešimties nominacijų nugalėtojai, bet ir vyks nemokama konferencija moksleiviams bei mokytojams „Code the future“. skaityti »

VGTU lankysis žymi Holivudo aktorė

Kovo 8 dieną, 11 valandą populiari autorė, aktorė ir lektorė iš Holivudo Kimlė Smit (Kimleigh Smith) Vilniaus Gedimino technikos universitete (VGTU), Kūrybinių industrijų fakultete susitiks su dėstytojais ir studentais bei skaitys paskaitą-seminarą „Dalijimasis – kelias į sėkmę“. skaityti »

VU biotechnologų sukurtas metodas – išskirtiniame mokslo žurnale

Prestižinio žurnalo „Molecular Cell“ vasario numeryje pristatomas Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro Biotechnologijos instituto mokslininkų grupės sukurtas naujas DNR modifikavimo profilių analizės metodas TOP-seq (angl. Tethered Oligonucleotide-Primed sequencing). skaityti »

Vilnius siekia tapti pasaulio knygų sostine

Vilniuje vykstančioje knygų mugėje sostinės meras pareiškė, kad Vilnius yra labiausiai skaitantis miestas. skaityti »

Tato ir Pato – paroda, kurioje viską reikia liesti

Nacionalinėje bibliotekoje duris atverianti estų dizainerės Mae Kivilo kurta interaktyvi ekspozicija – rojus vaikams, kuriems knieti viską patikrinti ir pačiupinėti. skaityti »

Paskelbti „Metų knygos rinkimai 2016“ nugalėtojai

Vilniaus knygų mugėje bus apdovanoti „Metų knygos rinkimai 2016“ nugalėtojai, kurių knygos pripažintos geriausiomis suaugusiųjų, poezijos ir knygų vaikams kategorijose. skaityti »

VU fizikai atrado naują būdą sąveikai tarp atomų tirti

Vilniaus universiteto Teorinės fizikos ir astronomijos instituto vyriausieji mokslo darbuotojai Julius Ruseckas ir Gediminas Juzeliūnas kartu su Taivano nacionalinio Tsing Hua universiteto profesoriumi Ite Yu pasiūlė naują būdą tirti sąveikai tarp vadinamųjų Rydbergo atomų juos paveikus šviesos pluoštais. skaityti »

Bus ruošiama nacionalinė mokytojų rengimo koncepcija

Švietimo ir mokslo ministerijoje aptarti šiuo metu akademinėje aplinkoje bei švietimo visuomenėje diskutuojami siūlymai dėl mokytojų rengimo koncepcijos nuostatų ir nutarta rengti nacionalinę mokytojų rengimo koncepciją. skaityti »

Konferencijoje „The Coins 2017“ - nuo nanotechnologijų iki vėžio gydymo

Jau dvyliktą kartą Vilniaus universiteto Studentų atstovybės Gyvybės mokslų centre (VU SA GMC) organizuojamame renginyje daugiausia dėmesio bus skiriama nanotechnologijoms, gyvybės mokslams medicinoje ir sintetinei biologijai. skaityti »