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

VDU – antras Lietuvoje pagal europinio lygio studijų programų skaičių

Žurnalo „Reitingai“ paskelbtame Lietuvos universitetų studijų krypčių vertinime Vytauto Didžiojo universitetas (VDU) ir toliau išlaikė lyderiaujančias pozicijas. skaityti »

Aplinkos ministerijoje apdovanoti sumaniausi moksleiviai

Aplinkos ministerijoje vakar buvo apdovanoti darbščiausi ir sumaniausi moksleiviai iš visos Lietuvos – ekodizaino konkurso „Kita forma mokinys. Ekobendruomenė“ nugalėtojai. skaityti »

Šalies aukštųjų mokyklų dalykiniame reitinge – Vilniaus universiteto lyderystė

Trečiąkart žurnalo „Reitingai” pristatytame dalykiniame reitinge Vilniaus universitetas (VU) įvertintas kaip geriausias 31 bakalauro ir 32 magistrantūros studijų kryptyse, o dar vienoje – vienintelis tos magistro studijų krypties studijas vykdantis universitetas. skaityti »

Helsinkio hakatone rytdienos inovacijas kūrė „GIFTed.COMM“ studentai

1500 geriausių programuotojų, dizainerių, inžinierių ir entreprenerių iš daugiau nei 50 pasaulio šalių metų pabaigoje rinkosi į didžiausią Europoje hakatoną (angl. hackathon) „Junction 2016“, vykusį Suomijos sostinėje Helsinkyje. skaityti »

Profesinis mokymas: kas trukdo įgauti pagreitį?

Lietuvoje jau kuris laikas formuojasi nauja tendencija, kad į profesines mokyklas stoja vis daugiau žmonių, baigusių universitetus. Pasak Lietuvos pramonininkų konfederacijos (LPK) prezidento Roberto Dargio, tai rodo, kad mūsų švietimo sistemoje naudojami resursai prasilenkia. skaityti »

Lietuvos mokslininkų atradimą pripažino pasaulio mokslo elitas

Vilniaus Gedimino technikos universiteto ir Vilniaus universiteto mokslininkų komanda dirbo ieškodama efektyvesnių būdų išgauti energiją iš biomasės – žemės ūkio ar maisto atliekų, nuotekų, panaudotų aliejų, be tikslo supūvančių augalų, taip pat ir biologinės kilmės terpių. skaityti »

LEU rektoriui akademikui Algirdui Gaižučiui įteiktas Švietimo ir mokslo ministerijos apdovanojimas

Gruodžio 1 d. Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) rektoriui akademikui Algirdui Gaižučiui Lietuvos Respublikos švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė įteikė Švietimo ir mokslo ministerijos apdovanojimą. skaityti »

Didžiosios Britanijos mokslininkai tyrė „lietuviškumą“ studentų tekstuose

Mokslininkai iš Lankasterio universiteto (Jungtinė Karalystė) Kauno technologijos universiteto Socialinių, humanitarinių mokslų ir menų fakultete vykdė „pilotinį“ tyrimą, skirtą atskleisti lietuvių nacionalinio identiteto subtilybes studentų pateiktuose darbuose. skaityti »

Vilniaus universitete – bendros pastangos gerinti sąlygas žmonėms su negalia

Vilniaus universitetas (VU) nuosekliai dirba siekdamas sukurti tinkamas studijų sąlygas visiems savo studentams. skaityti »

Įsteigta Lietuvos sveikatos mokslų universiteto alumnų asociacija

Gruodžio 1 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete susirinko vieni žymiausių universiteto absolventų, kurie tapo savo Alma Mater alumnų asociacijos steigėjais. skaityti »