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

Konkurse „Išmanus miestas III“ VGTU studentai kurs ir tobulins miestų erdves

Jau trečiąjį kartą rengiamas projektas, skatinantis viešojo ir privataus sektorių intensyvų bendradarbiavimą, siekia įgyvendinti Lietuvos savivaldybių planus, pagražinti miestų aplinką, atgaivinti bei pritaikyti erdves pageidaujamai gyventojų veiklai. skaityti »

Užsienyje dirbantys mokslininkai – aktyvūs VU mokslinio gyvenimo dalyviai

Už tarptautinio lygio mokslo laimėjimus ir bendradarbiavimą su Lietuva Švietimo ir mokslo ministerija gruodžio 1 d. apdovanojo penkis užsienyje dirbančius lietuvių kilmės mokslininkus. Keturių iš jų akademinis kelias glaudžiai susijęs su Vilniaus universitetu. skaityti »

Sukurtas ir paviešintas LEU absolventų geografų internetinis žemėlapis

Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) geografai sukūrė ir paviešino mūsų aukštosios mokyklos alumnų geografų internetinį žemėlapį. skaityti »

Valstybė tęs savo įsipareigojimus mokytojams

Naujos kadencijos Seimo Švietimo ir mokslo komiteto nariams laikinai pareigas einanti švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė pateikė informaciją apie nueinančios Vyriausybės paruoštą 2017 m. valstybės biudžeto projekto švietimo dalį. skaityti »

Švietimo ir mokslo komitetas pasisako už universitetų tinklo optimizavimą

Seimo Švietimo ir mokslo komitetas bendru sutarimu šiandien pritarė Seimo nutarimo projektui dėl valstybinių universitetų tinklo optimizavimo (XIIP-4819(2). skaityti »

Kodėl mokyklose šalia vadovėlio turi atsirasti ir kompiuterinis žaidimas?

Nors įprastai žaidimus laikome laisvalaikio praleidimo būdu, jie pamažu atkeliauja ir į klases. Mokytojai Lietuvoje pastebi, kad žaidimai praturtina mokymosi procesą, padeda lengviau įsiminti pamokos medžiagą, o svarbiausia – motyvuoja vaikus net labiau nei tradiciniai mokymosi būdai. skaityti »

Verslo konfederacija ir Nacionalinė biblioteka skatins žinių visuomenės ugdymą Lietuvoje

Siekdamos gerinti verslo aplinką, skatinti inovacijas ir puoselėti darnios visuomenės kūrimąsi šalyje, Lietuvos nacionalinė Martyno Mažvydo biblioteka ir Lietuvos verslo konfederacija (LVK) pasirašė bendradarbiavimo susitarimą. skaityti »

Prieš kitų metų egzaminų naujovę – „repeticija“ sostinės vienuoliktokams

Jau nuo kitų metų Lietuvos abiturientai susidurs su nauju vertinimo įrankiu – brandos darbu. skaityti »

Įvyko tarptautinė MENAR mintino skaičiavimo olimpiada 2016

Vilniuje įvyko jau trečioji MENAR olimpiada 2016, kurią organizavo MENAR AKADEMIJA. Šiais metais Olimpiada buvo išskirtinė - šiemet ji paskelbta tarptautine, kadangi dalyvavo ne tik vaikai iš Lietuvos, bet ir iš kitų šalių – Rusijos, Serbijos bei Kazachstano. skaityti »

Už studijas sumokėtas lėšas šiemet atgaus beveik maksimalus skaičius studentų

Geriausiems už mokslą mokantiems bakalauro ir vientisųjų studijų studentams valstybė kompensuoja studijų kainą. skaityti »