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

VDU ir LEU pasirašys integracijos sutartį

Vasario 6 d., pirmadienį, 11.30 val. bus pasirašyta VDU ir LEU integracijos sutartis. skaityti »

Kviečiame susipažinti su LEU studentų ir dėstytojų sukurtais interaktyviais žemėlapiais

Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) studentai ir dėstytojai aktyviai taiko geografines informacines sistemas (GIS), kuria ir viešina interaktyvius žemėlapius skaityti »

VU genetikai siūlo naują vėžio diagnostikos metodą

„Vėžio prigimtį, vystymosi mechanizmus tyrinėju daugelį metų, bet molekuliniu lygmeniu pradėjome dirbti ne taip ir seniai“, – sako Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro profesorė Sonata Jarmalaitė. skaityti »

VGTU studento komanda sukūrė virtualų „Tesla Motors“ gigafabriką

Vilniuje fejerverkais ir perkirpta raudona juostele pažymėtas JAV elektromobilių gamintojo „Tesla Motors“ gigafabriko atidarymas. skaityti »

VU Gyvybės mokslų centras – tarp geriausių pasaulio architektūros projektų

Vilniaus universiteto (VU) Gyvybės mokslų centro projektas susilaukė pasaulio žiniasklaidos dėmesio – prestižinio architektūros žurnalo „ArchDaily” konkurse jis nominuotas geriausio 2017 m. kultūros objekto kategorijoje. skaityti »

Kauno studentai sukūrė autonominio vežimėlio oro uostui prototipą

Oro uostą, kuriame skubančių žmonių – mažiau, eilės – trumpesnės, o kelioniniai lagaminai patys pasiekia bagažo atidavimo punktą, šiandien įsivaizduoti sunku. skaityti »

VGTU inžinerijos licėjaus mokiniai pasiekė Lietuvos rekordą

2017 m. sausio 26 d., VGTU inžinerijos licėjaus 1-4 klasių mokiniai pasiekė Lietuvos rekordą – sužaidė didžiausiame šachmatų turnyre Lietuvoje. skaityti »

Stojantiesiems į aukštąsias mokyklas keliama priėmimo kartelė

Kaip numatyta 2016 m. priimtame Mokslo ir studijų įstatyme, Švietimo ir mokslo ministerija pirmą kartą nustato mažiausią konkursinį balą stojantiesiems į valstybės finansuojamas vietas. skaityti »

KTU subūrė Europos inovatyvių universitetų vadovus

Kauno technologijos universitetas (KTU) dalinasi patirtimi su giminingomis užsienio aukštojo mokslo įstaigomis. skaityti »

Kurdami skiauteručius mokslininkai garsina Lietuvą

Aleksandro Stulginskio universiteto profesoriai Simas Gliožeris ir Alfonsas Sigitas Tamošiūnas, kurdami naujas dekoratyvinių augalų veisles, garsina Lietuvos vardą visame pasaulyje. skaityti »