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

Prezidentė Suomijoje domėsis aukštojo mokslo reforma

Tęsdama oficialų vizitą Suomijoje Lietuvos Respublikos Prezidentė Dalia Grybauskaitė trečiadienį, spalio 19 dieną, lankysis Alto universitete, kur domėsis šios šalies patirtimi pertvarkant aukštojo mokslo sistemą. skaityti »

Anglijos ir Lietuvos vidurinių mokyklų skirtumai

Tai, kas mūsų šalyje pristatoma kaip švietimo naujovė, daugelyje šalių tai yra nusistovėjusi sistema. skaityti »

M. Mažvydo biblioteka Europos Parlamente pristatys virtualiosios realybės biblioteką

Spalio 18–19 dienomis Europos Parlamente Briuselyje vyks tarptautinė bibliotekų paroda „Generation Code: Born at the Library“. skaityti »

Kinijos universitetai atveria naujas galimybes VGTU

Pekine vyko Kinijos ir Vidurio bei Rytų Europos šalių universitetų konsorciumo partnerių susitikimas, kuriame dalyvavo ir Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) strateginės partnerystės prorektorė Asta Radzevičienė. skaityti »

Moksliniams tyrimams iš verslo skirta per 1 mln. eurų

Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra (MITA) skyrė daugiau kaip 1 mln. eurų mokslo ir studijų institucijoms už užsakomųjų darbų pagal verslo poreikius atlikimą. skaityti »

Lietuvos žurnalistikos centras atnaujino žiniasklaidos ir ryšių su visuomene studijų programas

Lietuvos žurnalistikos centras (LŽC) 2016-2017 mokslo metų sezoną pasitinka atnaujinęs pagrindines studijų programas ir sustiprinęs vadovų bei lektorių komandą. skaityti »

Mokslininkai diskutuoja apie teisinės pagalbos kokybę

Lietuvos teisės instituto mokslininkė Agnė Limantė kartu su bendraautoriumi Manfredu Limantu Vilniaus Universiteto Teisės fakulteto mokslo žurnale „Teisė“ publikavo mokslo straipsnį „Teisė į teisinę pagalbą Europoje“. skaityti »

VU Teisės fakultetas pasitinka 375 metų jubiliejų

Spalio 11 d. Vilniaus universiteto Teisės fakultetas mini 375-ąsias įsteigimo metines. skaityti »

Nobelio premija pagerbta sutarčių teorija

Šiemet Nobelio ekonomikos mokslų premija skirta Oliveriui Hartui iš Harvardo universiteto ir Bengtui Holmströmui iš Masačusetso technologijos instituto už indėlį į sutarčių teoriją. skaityti »

MRU įvyko Korėjietiškos abėcėlės diena

Spalio 10 d. Karaliaus Sedžiongo institutas kvietė studentus ir akademinę bendruomenę kartu švęsti Hanguel (Korėjietiškos abėcėlės dieną) ir 2-ąjį instituto gimtadienį. skaityti »