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

SMK pristatė naujausią nacionalinio masto iniciatyvą Lietuvos jaunimui „Kūrėjų karta“

Tarptautinėje mokymosi, žinių ir karjeros planavimo parodoje „Studijos 2017“ SMK pristatė naujausią nacionalinio masto iniciatyvą Lietuvos jaunimui „Kūrėjų karta“. skaityti »

Ekspertai: Lietuvos mokslo taryba diskriminuoja socialinius mokslus

Lietuvos mokslo tarybos (LMT) keliami reikalavimai eliminuoja šalies socialinių mokslų atstovus iš mokslo tyrimų finansavimo. skaityti »

KTU studijų prorektorė J. Šiugždinienė: konkuruodami tarpusavyje, pralaimime kovą tarptautinėje aukštojo mokslo erdvėje

Jau visi pavargo nuo diskusijų apie universitetų susijungimus – belieka laukti Vyriausybės politinės valios kuo greičiau priimti racionalius sprendimus. skaityti »

Didžiausioje Lietuvos mokslinių tyrimų įstaigoje tobulinamas atominių jėgų mikroskopas

Fizinių ir technologijos mokslų centro (FTMC) mokslininkai sukūrė unikalų būdą didesne sparta gauti atominių jėgų mikroskopo vaizdus. skaityti »

SMK plečia tarptautinį bendradarbiavimą

Socialinių mokslų kolegija, siekdama suteikti SMK bendruomenės nariams kuo įvairesnės globalios patirties, užmezgė ryšius su žinomomis ir gerai vertinamomis institucijomis Lotynų Amerikoje, Azijoje, Balkanų ir kitose Europos šalyse. skaityti »

Ar lengva būti jaunuoju mokslininku Lietuvoje?

Viešojoje erdvėje nuolat pasigirsta diskusijos apie į užsienį „nutekančius“ jaunuosius Lietuvos protus. skaityti »

Aukštųjų mokyklų tinklo pertvarka leis efektyviau panaudoti mokslui ir studijoms skiriamas lėšas

Švietimo ir mokslo ministrė Jurgita Petrauskienė susitiko su Lietuvos studentų sąjungos tarybos atstovais. skaityti »

Bus tariamasi dėl mokytojų rengimo koncepcijos

Švietimo ir mokslo ministerijoje bus aptariami ir apibendrinti šiuo metu akademinėje aplinkoje bei švietimo visuomenėje diskutuojami siūlymai dėl Nacionalinės mokytojų rengimo koncepcijos nuostatų. skaityti »

Paskirtos šešios Lietuvos mokslo premijos

Geriausiems mokslininkams paskirtos šešios 2016 m. Lietuvos mokslo premijos. skaityti »

Kodėl ambicingiems studentams reikalingi karjeros mentoriai?

Kiekvieno asmens karjeroje mentoriaus vaidmuo kuria didžiulę vertę. Žmogus savo gyvenime turėjęs mentorių yra labiau motyvuotas, daug greičiau ir sėkmingiau adaptuojasi darbo rinkoje, jam lengviau sekasi užmegzti naujas pažintis. skaityti »