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

VGTU – dirbtinio intelekto ekspertas iš Londono imperinio koledžo

Vilniaus Gedimino technikos universitete (VGTU) vieši Londono imperinio koledžo (Jungtinė Karalystė) profesorius Björn W. Schuller. Viešnagė truks spalio 24-28 dienomis. skaityti »

Unikali Rygos lietuvių vidurinė mokykla švenčia 25-metį

Viena iš geriausių akademinių rezultatų pasiekiančių Latvijos mokyklų – Rygos lietuvių vidurinė mokykla – šiemet mini mokyklos įkūrimo 25-metį. skaityti »

Lietuvos sveikatos mokslo universitetas talkins Pasaulio sveikatos organizacijai

Nuo šių metų spalio 5 d. Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) Slaugos fakultetas talkins Pasaulio sveikatos organizacijai (PSO). LSMU Slaugos fakultetas tapo PSO bendradarbiaujančiu centru Slaugos srityje. skaityti »

KTU mokslininkai: panaudotas padangas galima paversti degalais

Pasak ekspertų, iš vienos automobilio padangos, ją perdirbus, galima gauti iki 800 gramų benzino sudėtį atitinkančio produkto. skaityti »

Pasirašytas susitarimas dėl Šiaulių apskrities STEAM centro

Pasirašytas susitarimas dėl dalyvavimo kuriant ir koordinuojant Gamtos mokslų, technologijų, inžinerijos, matematikos tyrimų ir eksperimentinės veiklos atviros prieigos (STEAM) centrą Šiaulių apskrityje. skaityti »

SMK pristato naują iniciatyvą „Galiu viską“

SMK direktorė Gabija Skučaitė savo motyvuojančiame pranešime pristatė naują SMK iniciatyvą „Galiu viską“. skaityti »

KTU kuriamai inovacijų ekosistemai – Europos akademinės bendruomenės įvertinimas

KTU „Santakos“ slėnio veikla plėtojant inovacijų ekosistemą sulaukė didelio atgarsio prestižinėje Europos aukštųjų mokyklų asociacijos CESAER konferencijoje, kurios šių metų tema – „Universitetų vaidmuo atvirose inovacijose“ (angl. The Role of Universities in Open Innovation). skaityti »

Užsienio universitetai parodoje Vilniuje

Susitikite su užsienio universitetų atstovais parodoje „Tarptautinių studijų dienos 2016“ spalio 24 d. Vilniuje viešbučio Radisson Blu Hotel Lietuva konferencijų centre (Konstitucijos pr. 20). skaityti »

KTU mokslininkų sukurtas produktas padės kelininkams pasiruošti žiemai laiku

Bendrovės „Baltkalis“ ir Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkių bendradarbiavimo rezultatas – naujas, analogų neturintis, patentuotas ledo ir sniego tirpinimo mišinys „Ledo siaubas“. skaityti »

Anglų kalbos mokytojai ir dėstytojai rinksis į kasmetinę asamblėją ir konferenciją

Lietuvos edukologijos universiteto Filologijos fakulteto Anglų filologijos katedra kartu su socialiniu partneriu Lietuvos anglų kalbos mokytojų asociacija kviečia anglų kalbos mokymo specialistus, dirbančius įvairiose ugdymo įstaigose, į 18-ąją asamblėją ir konferenciją. skaityti »