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

Šiuolaikinio mokslininko portretas: griūvantys stereotipai ir galia nulemti ateitį

Šiuolaikinis mokslininkas, norėdamas sėkmingai konkuruoti savo srityje, privalo būti kūrybiškas, socialus ir nuolat ieškoti savo veiklos realizavimo galimybių. skaityti »

Tarp 50 geriausių regiono universitetų – dvi Lietuvos aukštosios mokyklos

Vėlyvą pirmadienio vakarą tarptautinio universitetų reitingo „QS World University Rankings“ sudarytojai paskelbė „Emerging Europe and Central Asia 2018“ universitetų reitingą. skaityti »

Robotai ir virtuali realybė: galimybės ar pavojus mokytojo profesijai?

Prognozuojama, kad jau netolimoje ateityje mokymosi procesas stipriai pasikeis, mat pedagogų vietą mokyklose žada pakeisti ne kas kitas, o robotai. skaityti »

Metų knygos rinkimai: skelbiami išskirtiniausių kūrinių penketukai

Akcija „Metų knygos rinkimai“ jau 13 kartą kviečia skaitytojus rinkti labiausiai patikusias lietuvių autorių knygas. skaityti »

Šiuolaikinis švietimas: kaip vaikus ugdo inovatyvios pasaulio mokyklos?

Kaip turėtų atrodyti šiuolaikinė mokykla? Pasidairius po pasaulį panašu, kad mokyklose nuo tradicinių mokymosi įrankių, tokių kaip knyga ir sąsiuvinis, pereinama prie skaitmeninių mokymosi metodų. skaityti »

Ar Lietuvoje vyrai dirba pradinukų mokytojais?

Neįprastą pradinio ugdymo specialybę pasirinkęs vaikinas šiemet mokys pirmaklasius mokslo paslapčių. skaityti »

Lietuvoje kuriamas pirmasis Baltijos regione informacinių technologijų kompetencijų centras

IKT kompetencijų centre, kuris vienys lietuvių ir švedų tyrėjus ir institucijas bus vystomos inovacijos daiktų interneto kibernetinio saugumo, sveikatos technologijų srityje. skaityti »

Kokios savybės padės neužleisti vietos robotui?

Retas įsivaizduojame savo darbo dieną be kompiuterio ar išmanaus telefono, tačiau ateityje technologijų įtaka didės dar labiau. skaityti »

Lietuvos vaikų finansinis raštingumas žemas

Nors finansinis raštingumas padeda užtikrinti sėkmingą ekonominį gyvenimą, tyrimų rezultatai rodo, jog Lietuvoje vaikų ir paauglių iki 15 m. finansinio raštingumo lygis yra gerokai žemesnis nei kitose šalyse. skaityti »

Gabiems magistrantams iš užsienio – parama studijoms Lietuvoje

Siekiant didinti studijų tarptautiškumą ir pritraukti į Lietuvą studijuoti gabius jaunuolius iš užsienio, valstybė skiria paramą užsieniečių magistrantūros studijoms. skaityti »