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

Kauno mokslininkai kuria inovatyvias technologijas senyvų žmonių stebėsenai

„Kai susiduriame su mums artimų senyvų žmonių problemomis, didžiausią stresą patiria ne jie, o mes“, – teigia profesorius Egidijus Kazanavičius, Kauno technologijos universiteto (KTU) Realaus laiko kompiuterių sistemų centro direktorius. skaityti »

Mokytojai kviečiami tobulintis Japonijoje

Japonijos ambasada skelbia konkursą Japonijos Vyriausybės finansuojamoms studijoms Japonijoje pagal mokytojų profesinio tobulinimosi programą. skaityti »

LEU kviečia dalyvauti tarptautiniame nuotoliniame studijų kurse

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) kviečia dalyvauti tarptautiniame nuotoliniame studijų kurse „The Implementation of Inclusive Education in School“. skaityti »

VU alumnams už projektą „Galia nugalėti“ – tarptautinis apdovanojimas

Dokumentinis agentūros „Nanook“ projektas „Galia nugalėti“, pasakojantis apie Lietuvos parolimpiečius, įvertintas kaip geriausias tarptautinis 2016 metų multimedijos žurnalistikos darbas New Media Writing konkurse. skaityti »

Pripažinimą pelnęs jaunasis mokslininkas V. Šadauskas: „Kiekvienas tyrimas turi turėti praktinę naudą“

Baigiantis kalendoriniams metams Lietuvos jaunųjų mokslininkų sąjunga (LJMS) išrinko geriausius magistro darbus. skaityti »

Išsirinkite mokyklą interaktyviajame Vilniaus mokyklų žemėlapyje

Nuo šiol išsirinkti mokyklą sostinės mokiniams ir jų tėvams bus daug paprasčiau – sukurtas interaktyvusis sostinės mokyklų žemėlapis. skaityti »

Pradedami specialiai viešajam sektoriui sukurti virtualūs mokymai

Jau šį mėnesį bus pristatyti mokslininkų sukurti virtualūs mokymosi modeliai, kurie lietuvių ir anglų kalbomis bus prieinami kiekvienam mūsų šalies viešojo sektoriaus darbuotojui. skaityti »

ŠMM ir profsąjungos sutarė dėl esminių etatinio mokytojų darbo apmokėjimo principų

Švietimo profesinių sąjungų ir švietimo ir mokslo ministrės Jurgitos Petrauskienės bei Švietimo ir mokslo ministerijos atstovų susitikime pristatytos ir aptartos etatinio mokytojų darbo tvarkos alternatyvos. skaityti »

Mokslininkas paaiškino, kodėl sunku išmokti lietuvių kalbą

Kiekvienam kalbančiajam lietuvių kalba tikriausiai tekę girdėti, kad ši kalba yra viena seniausių pasaulyje. skaityti »

Mokyklos dalyvaus Nacionaliniame mokinių pasiekimų patikrinime

Šiemet, prieš baigdami mokslo metus, bendrojo ugdymo mokyklų antrokai, ketvirtokai, šeštokai ir aštuntokai galės dalyvauti Nacionaliniame mokinių pasiekimų patikrinime. skaityti »