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

Paskelbtas iškilios mokslininkės, pedagogės Meilės Lukšienės premijos laureatas

Spalio 3 d. Švietimo ir mokslo ministerijoje Meilės Lukšienės premijos skyrimo komisija paskelbė daktarės Meilės Lukšienės premijos laureatą. Šių metų laureatu tapo Alytaus Dzūkijos pagrindinės mokyklos fizikos mokytojas Antanas Kalinauskas. skaityti »

Paskelbti aukštųjų universitetinių mokyklų studentų magistro darbų konkurso laimėtojai

Paskelbti Ūkio ministerijos inicijuoto aukštųjų universitetinių mokyklų studentų geriausių magistro darbų, kurių temos siejosi su šalies ekonomikos augimu ir konkurencingumo skatinimu, konkurso laimėtojai. skaityti »

„Saulėtekio slėnyje“ – Biotechnologijų verslo inkubatorius

Besibaigiant Inovacijų savaitei, rugsėjo 30 d. Vilniaus universiteto Saulėtekio slėnyje atidarytas Biotechnologijų verslo inkubatorius. skaityti »

Sukurtas didmiesčių gyventojams skirtas elektrinis paspirtukas

Elektrinį paspirtuką buvo galima pamatyti bei išbandyti ir renginių ciklo „Inovacijų savaitė“ verslo ir mokslo pikniko metu, vykusiu šalia Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) centrinių rūmų. skaityti »

Šiemet veiklą atnaujino lituanistinė mokykla Milane

Nauji mokslo metai prasidėjo Milano lituanistinėje mokykloje „Pabiručiai“, į kurią užregistruota 30 vaikų nuo 4 iki 12 m. Beveik visi vaikai yra iš mišrių šeimų. skaityti »

Profesinės mokyklos priėmė penktadaliu daugiau mokinių nei planavo

Galutiniais duomenimis šiais mokslo metais į profesines mokyklas priimta 23,7 tūkst. mokinių. Tai 1 800 mokinių, arba 8 proc., daugiau nei pernai ir 20 proc. daugiau nei buvo numatyta priimti. skaityti »

Mokiniams nebereikės nešiotis vadovėlių

Lengvesnės mokinių kuprinės ir paprastesnis mokytojų darbas – tokį pažadą davė leidykla „Šviesa“, šiais mokslo metais suteikdama nemokamą prieigą naudotis visų pagrindinių vadovėlių elektroninėmis versijomis per virtualiąją mokymosi aplinką „Eduka klasė“. skaityti »

Paskirtos K. Būgos stipendijos užsienio lituanistikos centrų studentams

Švietimo ir mokslo ministerija skiria Kazimiero Būgos stipendijas užsienyje veikiančių lituanistikos centrų studentams. 2016–2017 mokslo metais Lietuvos valstybines stipendijas gaus penki studentai, studijuojantys lietuvių kalbą Čekijos, Latvijos, Lenkijos ir Rusijos universitetuose. skaityti »

VU ir VGTU suvienys jėgas ir atnaujins Saulėtekio akademinį miestelį

Vilniaus universitetas (VU) kartu su Vilniaus Gedimino technikos universitetu (VGTU) sutarė atnaujinti Vilniuje esantį Saulėtekio miestelį ir plėtoti šiuolaikišką mokslo, studijų ir socialinę infrastruktūrą. skaityti »

MRU mokslinėje konferencijoje dalyvauja projektų vadybininkai iš įvairių Europos universitetų

Rugsėjo 22–23 d. Mykolo Romerio universitete (MRU) vyksta tarptautinių projektų administratorių tinklo COST veiklos Nr. TN1302 BESTPRAC susitikimas. skaityti »