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

Lietuvos nacionalinei bibliotekai įteikta unikali knyga

Kęstutis Skrebys Lietuvos nacionalinei Martyno Mažvydo bibliotekai padovanojo neseniai pasirodžiusį unikalų leidinį „Švento Jono ložė „Memphis“ Klaipėdos mieste, 1776–1926“. skaityti »

Informacijos amžiuje knygos vis dar aktualios

Knygų, kurios skelbiasi teikiančios psichologijos žinias, gausoje eiliniam skaitytojui susigaudyti sudėtinga. Kaip atsirinkti tai, ko reikia? skaityti »

VU profesorei – atsakingos pareigos Europos kardiologų draugijoje

Vilniaus universiteto ligoninės Santariškių klinikų Kardiologijos ir angiologijos centro gydytoja kardiologė, VU Medicinos fakulteto profesorė Jelena Čelutkienė tapo Europos kardiologų draugijos Širdies nepakankamumo asociacijos valdybos nare. skaityti »

Jaunieji mokslininkai prestižiniame sintetinės biologijos konkurse iškovojo auksą

Vilniaus universiteto studentų komanda Bostone vykusiame prestižiniame sintetinės biologijos konkurse „iGEM“ (angl. International Genetically Engineered Machine competition) iškovojo auksą ir buvo nominuoti tarp penkių geriausių projektų medicinoje. skaityti »

Geriausiems už mokslą mokantiems studentams – papildomos lėšos studijų kainos kompensavimui

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

VU teisininkės straipsnis paskelbtas prestižiniame žurnale

Naujausiame žurnalo „JCMS: Journal of Common Market Studies“ numeryje paskelbtas Vilniaus universiteto (VU) Teisės fakulteto Viešosios teisės katedros dėstytojos ir Lietuvos teisės instituto mokslininkės dr. Agnės Limantės straipsnis. skaityti »

Nuolatinė tėvų ir mokytojų komunikacija – būdas užtikrinti mokinių pažangą

Vaikų nusižengimai, nederamas elgesys pamokų metu, prasti mokymosi rezultatai – šios problemos dažnai įvardijamos kaip menko moksleivių tėvų ir mokytojų bendradarbiavimo pasekmė. skaityti »

VU studentai JAV gins prestižinio sintetinės biologijos konkurso auksą

Vilniaus universiteto studentų komanda šiandien Bostone prasidedančiame prestižiniame sintetinės biologijos konkurse „iGEM“ (angl. International Genetically Engineered Machine competition) pristatys savo sukurtą žarnyno bakterijų programavimo metodą. skaityti »

KTU dekanu tapsiantis Ainius Lašas: svarbiausios – investicijos į žmones ir jų įgūdžius

Prestižiniuose Jungtinės Karalystės, Japonijos, JAV universitetuose dirbęs dr. Ainius Lašas sukauptas žinias ir patirtį pritaikys Lietuvoje. skaityti »

Lietuvos universiteto ir Italijos verslo partnerystės inovatoriški rezultatai bus laukiami ligoninėse

Medicinos inovacijos - visada siekiamos ir laukiamos, o sėkmingų projektų rezultatai – džiaugsmas tiek gydytojams, tiek pacientams. skaityti »