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

KTU startuolis „Icybit“ – miestų dinamiką keičianti sistema

Į ateitį išmaniame mieste nukelia Kauno technologijos universiteto (KTU) „Startup Space“ įsikūrusio startuolio „Icybit“ vienas įkūrėjų Giedrius Sirevičius. skaityti »

Jubiliejinės mokslo premijos – penkiems užsienio lietuviams

Už tarptautinio lygio mokslo laimėjimus ir bendradarbiavimą su Lietuva Švietimo ir mokslo ministerija šiemet skiria penkias premijas užsienio lietuviams. skaityti »

Lietuvos studentija vėl stebina savo sąmoningumu

apkričio 8 dieną Lietuvos aukštųjų mokyklų studentų savivaldos pakvietė studentus savanoriškai pasitikrinti savo žinias akademiniame išbandyme „Apšvietimas 2016“. skaityti »

VU antropologui – pripažintos leidyklos įvertinimas

Prestižinė leidykla „Berghahn Books: New York, Oxford“ išleido Vilniaus universiteto Istorijos fakulteto docento, antropologo Donato Brandišausko monografiją „Leaving Footprints in the Taiga: Luck, Spirits and Ambivalence among the Siberian Orochen Reindeer Herders and Hunters“. skaityti »

Jaunųjų teisininkų draugija jau ir SMK

Socialinių mokslų kolegija ir Lietuvos teisininkų draugijos Jaunųjų teisininkų skyrius bendradarbiaus teisinio švietimo srityje. skaityti »

Lietuvos mokinių komanda Baltijos kelio matematikos olimpiadoje užėmė ketvirtąją vietą

Lapkričio 3–7 d. Oulu (Suomija) mieste vykusioje 27-ojoje komandinėje Baltijos kelio matematikos olimpiadoje (Baltic Way 2016) Lietuvos komanda užėmė ketvirtąją vietą. skaityti »

Į Vilnių susirinko lituanistinių mokyklų vadovai ir mokytojai

Lietuvių kalba tinkama apibūdinti kosmoso ir fizikos terminus, o ne tik kalbėti apie šiaudines skrybėles... Lietuvių kalba svetur gyvenantiems jauniems tautiečiams gali tapti paaugliško maišto išraiška. skaityti »

Darbdaviams – įrankis rinktis darbuotojus iš 25 šalies aukštųjų mokyklų

Vilniaus universitete bus pristatyta Lietuvos studentų ir absolventų karjeros valdymo informacinė sistema, jungianti 25 šalies aukštąsias mokyklas ir daugiau nei 100 tūkst. studentų. skaityti »

VGTU mokslininkų sukurta biotechnologija gavo pirmąjį Europos patentą

Vilniaus Gedimino technikos universiteto mokslininkai P.Baltrėnas ir A.Zagorskis pristatė biotechnologiją, padėsiančią reguliuoti teršalų kiekį. skaityti »

LEU vyks tarptautinė konferencija „Mokytojas šiandien ir rytoj: tarp realybės ir lūkesčių“

Lietuvos edukologijos universiteto Ugdymo mokslų fakulteto Edukologijos katedra lapkričio 24–25 d. organizuoja tarptautinę mokslinę-praktinę konferenciją „Mokytojas šiandien ir rytoj: tarp realybės ir lūkesčių“. skaityti »