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

Aptarti planuojami pokyčiai vertinant ir skiriant mokyklų vadovus

Diskutuojant dėl mokyklų vadovų kadencijų svarbu numatyti kompleksinius sprendimus, susijusius su mokyklų vadovų bei mokyklų vertinimu, savivaldos vaidmeniu, pedagogo profesijos patrauklumo didinimu. skaityti »

Dvi akredituotos sostinės mokyklos tampa ilgosiomis gimnazijomis

Dvi sostinės mokyklos įgijo teisę siekti ilgosios gimnazijos statuso: Vladislavo Sirokomlės vidurinė – su humanitarine kryptimi, o Joachimo Lelevelio – pagal inžinerinio ugdymo programą. skaityti »

Reikia keisti mokytojų rengimo sistemą

2030 m. bendrojo lavinimo mokyklose trūks beveik 5 tūkst. visų dalykų mokytojų: iki reikalingo skaičiaus stokosime net 1449 matematikos mokytojų, taip pat gamtos mokslų (1277), fizikos (873), lietuvių kalbos ir literatūros (853) ir ne tik. skaityti »

Vyksta žiemos priėmimas į dalį VU studijų programų

Sausio mėn. 4–31 d. vykdomas I priėmimo etapas į dalį Vilniaus universitete (VU) vykdomų programų. skaityti »

VU Medicinos fakulteto mokslininkė – tarp pripažintų Europos ekspertų

Vilniaus universiteto Medicinos fakulteto Visuomenės sveikatos instituto docentė Liubovė Murauskienė tapo nepriklausomos Europos Komisijos Veiksmingų būdų investuoti į sveikatą ekspertų grupės (Expert Panel on Effective ways of Investing in Health) nare. skaityti »

Geriausių Europos architektūros kūrinių konkurse – VGTU mokslo ir administracijos centras

Europos Komisija ir „Mies van der Rohe“ Fondas paviešino sąrašą architektūros kūrinių, kurie dalyvaus 2017 metų Europos architektūros – „Mies van der Rohe“ prizo – konkurse. skaityti »

Edukologijos universitetas ir Vytauto Didžiojo universitetas ketina susijungti iki metų pabaigos

Vytauto Didžiojo universitetas (VDU) ir Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) tikisi susijungti iki 2017 metų pabaigos. skaityti »

Jaunieji kompiuterinės Kalėdų pasakos kūrėjai džiugino originalumu

Kaune finišavo penkiolikos metų jubiliejų švenčiantis respublikinis informatikos konkursas „Kompiuterinė Kalėdų pasaka 2016“. skaityti »

Ministrė J. Petrauskienė rengia pasitarimą dėl mokyklų vadovų

Švietimo ir mokslo ministrė Jurgita Petrauskienė kviečia savivaldybių švietimo padalinių vadovų asociaciją į pasitarimą dėl mokyklų direktorių darbo. skaityti »

„Jaunojo pedagogo akademija“ kviečia moksleivius „pasimatuoti“ pedagogo profesiją

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) tradiciškai kviečia 11–12 klasių moksleivius į „Jaunojo pedagogo akademiją“ (JPA). skaityti »