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

Vilniaus universiteto mokslininkams – apdovanojimai už nuopelnus Vilniaus miestui

Jau devynioliktąjį kartą įteikti garbingiausi Vilniaus miesto apdovanojimai – Šv. Kristoforo statulėlės, teikiamos už nuopelnus švietimo, mokslo, kultūros, meno bei kitus darbus. skaityti »

KTU ir LSMU sukūrė unikalią technologiją vestibulinės funkcijos sutrikimams tirti

Kauno technologijos (KTU) ir Lietuvos sveikatos mokslų (LSMU) universitetai apjungė jėgas bendram tikslui – vestibulinio aparato sutrikimams tirti ir jų diagnostikai tobulinti. skaityti »

Tarptautinėje jaunių gamtos mokslų olimpiadoje Lietuvos mokiniai iškovojo sidabro ir bronzos medalius

Tarptautinėje jaunių gamtos mokslų olimpiadoje, gruodžio 2–11 dienomis vykusioje Indonezijoje, Balyje, sidabro medalius pelnė Ignas Šakuro ir Ernestas Ramanauskas. skaityti »

LEU IF prof. Benediktas Šetkus lankėsi Nursultano Nazarbajevo intelektinėje mokykloje Almatoje

Lietuvos edukologijos universiteto Istorijos fakulteto (LEU IF) prof. Benediktas Šetkus lankėsi Nursultano Nazarbajevo intelektinėje mokykloje Almatoje (Kazachstanas). skaityti »

„Mokslo pusryčiai“ – kaip mokslas gali kurti pridėtinę vertę verslui?

Antradienį Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūros organizuotoje konferencijoje „Mokslo pusryčiai“ pristatyta nauja iniciatyva – „Mokslo ir tyrimų atvira prieiga“, kuri, kaip planuojama, padės mokslininkams pritraukti daugiau verslo užsakymų ne tik iš Lietuvos, bet ir iš užsienio. skaityti »

VU studentai pateko į pasaulinės programavimo olimpiados finalą

Pasaulinės studentų programavimo olimpiados Šiaurės Rytų Europos regiono atrankos turnyre Vilniaus universitetui atstovaujanti Matematikos ir informatikos fakulteto (MIF) studentų komanda užėmė 10 vietą iš 228 ir pirmą kartą VU istorijoje iškovojo kelialapį į finalą. skaityti »

VU tyrėjus pripažinę CERN specialistai Lietuvoje ieškos naujų idėjų pasaulinio mokslo pažangai

Gruodžio 13–14 d. mokslinėse dirbtuvėse „CERN CMS Computing and Technology Workshop“ Vilniaus universiteto ir Europos branduolinių tyrimų organizacijos Kompaktiškojo miuonų solenoido (CMS) mokslininkai aptars aktualiausius iššūkius, su kuriais susiduria geriausi pasaulio tyrėjai. skaityti »

VGTU mokslininkai rado praktišką būdą, kaip panaudoti avių vilnos atliekas

Lietuvoje šiuo metu auginama daugiau nei 180 tūkst. avių. Iš jų vilnos gaminant verpalus susidaro itin daug vilnos atliekų, kurios yra netinkamos pakartotinei verpalų gamybai. skaityti »

Prevencines programas įgyvendino daugiau nei 60 proc. Lietuvos mokyklų

2015–2016 m. m. bent vieną prevencinę programą įgyvendino 730 bendrojo ugdymo mokyklų, tai sudaro 62,8 proc. visų šalies mokyklų. skaityti »

Vilniaus universitetas bendradarbiaus su Generaline prokuratūra

Vilniaus universitetas pasirašė bendradarbiavimo sutartį su Lietuvos Respublikos generaline prokuratūra. Šią sutartį inicijavo VU Filosofijos fakultetas. skaityti »