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

Stipriausi Lietuvos universitetai imasi atsakomybės gerinti studijų kokybę ir didinti mokslo pažangą

Keturių šalies aukštųjų mokyklų vadovai pasirašė ketinimų protokolą įkurti Universitetų pažangos konferenciją (UPK). skaityti »

Pažymiai neatspindi tikrojo mokinių talento ir jų gabumų

Siekti kuo aukštesnio įvertinimo šiandienėje švietimo sistemoje jau tapo įprasta. Dešimtukas ar kitas teigiamas pažymys, daugelio nuomone, parodo ir įprasmina vaiko gabumus bei pastangas siekiant mokslo aukštumų. skaityti »

Valstybės finansavimas mokslui bus aiškiau susietas su rezultatais

Tikslinamas mokslo ir studijų finansavimo modelis, pagal jį valstybės finansavimas mokslo institucijoms labiau priklausys nuo rezultatų. skaityti »

Mokslininkas iš Vokietijos supažindino su naujausiais informatikos tyrimų metodais švietimo srityje

Spaudoje daugėja pranešimų, pamąstymų apie informatikos mokymo atnaujinimą Lietuvos mokyklose, apie technines galimybes. skaityti »

VU mokslininkų sukurtas prietaisas gali padėti laiku pastebėti širdies ligas

Remiantis statistika, Lietuva patenka tarp tų Europos Sąjungos šalių, kuriose mirtingumas nuo širdies ir kraujagyslių ligų yra vienas didžiausių. skaityti »

Profesinis mokymas atsinaujina: mokytojai stažuosis verslo įmonėse

Švietimo ir mokslo ministerija kviečia profesinio mokymo įstaigas, darbdavių asociacijas teikti paraiškas profesijos mokytojų technologinėms kompetencijoms tobulinti. skaityti »

Stresas yra neatsiejama gyvenimo dalis, būtina pažangos ir tobulėjimo sąlyga

Sausio mėnesis studentams primena ne tik apie didžiausių metų švenčių pabaigą, bet ir egzaminų sesijos pradžią. Net ir patiems gabiausiems studentams ilgos atsiskaitymų savaitės kelia nerimą, stresą ir nuovargį. skaityti »

Ministrė J. Petrauskienė: aukštųjų mokyklų tinklo konsolidacija – prielaida kilti dėstytojų atlyginimams

Švietimo ir mokslo ministrė Jurgita Petrauskienė susitiko su Lietuvos aukštųjų mokyklų profesinių sąjungų susivienijimo (LAMPSS) atstovais. skaityti »

MRU Teisės fakultetas padės kelti advokatų ir advokatų padėjėjų kvalifikaciją

Mykolo Romerio universitetas (MRU) tapo pirmąja institucija, kurią Lietuvos advokatūra akreditavo kaip galinčią vykdyti Advokatūros pripažįstamus kvalifikacijos kėlimo mokymus advokatams bei advokatų padėjėjams. skaityti »

VU bioinformatikų sukurtiems modeliams pasaulyje nebuvo lygių

VU Gyvybės mokslų centro bioinformatikai triumfavo pernai vykusiame konkurse CAPRI (angl. Critical Assessment of Predicted Interactions). skaityti »