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

LSMU gimnazijoje vyko Sveikatos ugdymo diena

Lietuvos sveikatos mokslų universiteto gimnazijoje vyko Sveikatos ugdymo diena. skaityti »

VU fizikas triumfavo Europos palydovinės navigacijos konkurse

Vilniaus universiteto (VU) Fizikos fakulteto mokslininkas dr. Saulius Rudys tapo Europos palydovinės navigacijos konkurso nugalėtoju regionų kategorijoje. skaityti »

Ministerijoje – Atvirų durų diena aukštųjų mokyklų studentams

Ateinantį antradienį, lapkričio 29-ąją, Aplinkos ministerijoje laukiami aukštųjų mokyklų studentai. skaityti »

KTU verslo ir inžinerijos studentų idėja – geriausia pasaulinio masto inovacija

Turime ne svajonę, o tikslą, kurio siekiant reikalinga viena kryptimi judanti ir nuosekliai dirbanti komanda, naujausios žinios, gebėjimas įžvelgti nors ir nedidelės, tačiau jautrių poreikių turinčios visuomenės dalies problemas. skaityti »

Tikslesniam lazerio spindulio valdymui – unikalus mokslininkų atradimas

Lietuva – pasaulyje gerai žinoma kaip lazerių gamintoja. Norint juos pritaikyti pramoniniuose įrengimuose (pjaustymui, virinimui, skenavimui ir pan.) reikia itin tiksliai valdyti lazerio spindulio kryptį. skaityti »

Patvirtinta Pedagoginių profesijų prestižo kėlimo programa

Laikinai einanti švietimo ir mokslo ministro pareigas Audronė Pitrėnienė įsakymu patvirtino Pedagoginių profesijų prestižo kėlimo programą. skaityti »

VU Verslo mokyklos vadove tapo dr. Birutė Miškinienė

Lapkričio 15 d. vykusiame VU Verslo mokyklos (VM) tarybos posėdyje VU VM direktore paskirta laikinai šias pareigas ėjusi dr. Birutė Miškinienė. skaityti »

VGTU profesorius E. K. Zavadskas – GSUA garbės mokslinis bendradarbis

Vilniaus Gedimino technikos universitetą pasiekė džiugi žinia – Statybos technologijos ir vadybos katedros vedėjas, akademikas, profesorius Edmundas Kazimieras Zavadskas išrinktas International Association of Grey System and Uncertain Analysis garbės moksliniu bendradarbiu. skaityti »

Kosmoso tyrimams – KTU mokslininkų sukurta technologija

Žaibiškai tobulėjant technologijoms atsiveria nauji keliai gyvybės Raudonojoje planetoje paieškų misijai. Europos kosmoso agentūra (ESA) planuoja antrąją misiją, kurios metu Marse vėl bus ieškoma nežemiškos gyvybės. skaityti »

Biochemikų darbas publikuotas prestižiniame žurnale

Vilniaus universiteto Biochemijos instituto mokslininkų darbas „Oxygen Electroreduction Catalysed by Laccase Wired to Gold Nanoparticles via the Trinuclear Copper Cluster“ buvo paskelbtas prestižiniame multidisciplininiame žurnale „Energy & Environmental Science“. skaityti »