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

Pirmą kartą nuo 2008 m. keliami mokslininkų atlyginimai

Nuo kitų metų didės mažiausiai uždirbančių mokslininkų atlyginimai. skaityti »

Vilniaus universitetas pateikė savo kandidatus-ekspertus Pagalbinio apvaisinimo įstatymo pataisoms

Lietuvos Respublikos Seimo valdyba 2016 m. gruodžio 13 d. priėmė sprendimą atlikti nepriklausomą ekspertinį vertinimą Lietuvos valstiečių ir žaliųjų sąjungos pateiktoms Pagalbinio apvaisinimo įstatymo pataisoms. skaityti »

Seimas siūlo Vyriausybei parengti siūlymus dėl valstybinių universitetų tinklo optimizavimo

Seimas, 74 parlamentarams balsavus už, nė vienam nebuvus prieš ir 2 susilaikius, priėmė nutarimą „Dėl valstybinių universitetų tinklo optimizavimo“. skaityti »

Naujoje knygoje – patarimai, kaip bendrauti su specialiųjų poreikių vaikais

Gruodžio 19 d. Švietimo ir mokslo ministerijoje pristatyta Maly Danino knyga „Vesk savo vaiką į sėkmę“. skaityti »

Klaipėdos universiteto Pedagogikos fakulteto pastatas pasitinka atnaujintais fasadais

Po aštuonerius metus trukusių fasadų tvarkybos darbų Klaipėdos universiteto Pedagogikos fakulteto pastatas pasitinka lankytojus pastebimai atnaujintas ir tuo pačiu metu ─ išlaikęs autentišką architektūrinę vertę. skaityti »

Rektorių konferencijos prezidentu išrinktas VDU rektorius Juozas Augutis

Lietuvos muzikos ir teatro akademijoje vykusiame Lietuvos universitetų rektorių konferencijos posėdyje dvi kadencijas prezidento pareigose dirbęs VGTU rektorius Alfonsas Daniūnas regalijas perdavė Vytauto Didžiojo universiteto rektoriui prof. Juozui Augučiui. skaityti »

Lietuvos mokslo taryba mini 25-metį

Lietuvos mokslo taryba renkasi į paskutinį 2016 metų plenarinį posėdį, kuris yra skiriamas Lietuvos mokslo tarybos 25-mečiui. skaityti »

VU mokslininkas įvertintas už indėlį į inovatyvaus metodo sukūrimą

Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto dekanui profesoriui Vytautui Balevičiui Majamyje (JAV) vykusiame kongrese įteiktas garbingas apdovanojimas – Tarptautinės pažangiųjų medžiagų asociacijos (IAAM) medalis. skaityti »

ŠMM ir verslas sutaria dėl švietimo sistemoje būtinų pokyčių

Mokytojų rengimas, mokymo programų atnaujinimas, profesinis orientavimas, neformalus ugdymas, švietimo iššūkiai regionuose, glaudesnis verslo ir mokslo institucijų bendradarbiavimas – šias temas Lietuvos pramonininkų konfederacijos prezidentas Robertas Dargis aptarė su naująja švietimo ir mokslo ministre Jurgita Petrauskiene. skaityti »

LEU ir VDU atstovai Vilniuje aptarė universitetų jungties procesus

2016 m. gruodžio 13 d. Vilniuje vyko Lietuvos edukologijos universiteto ir Vytauto Didžiojo universiteto atstovų susitikimas dėl universitetų jungties. skaityti »