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

Dilema nerandantiems darbo: laukti, kol pasikeis rinka, ar persikvalifikuoti?

Nors šių metų rugpjūčio 1 d. Lietuvos darbo biržoje buvo registruota 134,1 tūkst. darbo ieškančių žmonių, nesutampa darbdavių ir darbuotojų lūkesčiai dėl darbo pobūdžio. skaityti »

Rugsėjo stresas: kaip apsaugoti pirmokus ir abiturientus?

Pasak sveikatos specialistų, ruduo kai kuriems moksleiviams, ypač pradinukams ir gimnazistams, sukelia nervinę įtampą, o sergančių jaunuolių skaičiai šokteli kelis kartus. skaityti »

Geriausiems Lietuvos studentams – vardinės LR prezidentų stipendijos

Švietimo ir mokslo ministrė Jurgita Petrauskienė pasirašė įsakymą dėl prezidentų stipendijų 2017–2018 studijų metams skyrimo. skaityti »

Beveik pusė Lietuvos tėvų už vaikų lavinimą planuoja mokėti pinigus

Lietuvos tėvai vis daugiau dėmesio ir finansų skiria vaikų lavinimui bei ugdymui. skaityti »

Jaunieji geografai tarptautinėje olimpiadoje pasipuošė visų spalvų medaliais

Lietuvos jaunųjų geografų komanda iš Serbijoje vykusios tarptautinės geografijos olimpiados grįžo su visų spalvų medaliais. Lietuvos atstovai iškovojo vieną aukso, du sidabro ir vieną bronzos medalius. Tai geriausias Lietuvos komandos pasiekimas per visą geografijos olimpiadų istoriją. skaityti »

Skiriant valstybės finansavimą moksliniams tyrimams – orientacija į kokybę

Finansuojant mokslinius tyrimus ypatingas dėmesys bus skiriamas kokybei. 60 proc. lėšų moksliniams tyrimams bus skiriama pagal kokybinius parametrus, 40 proc. lėšų – pagal kiekybinius rodiklius. skaityti »

Į pagalbą mokytojams: parengtos rekomendacijos, padėsiančios atpažinti smurtą patyrusius vaikus ir jiems padėti

Mokytojai ir kiti mokyklos darbuotojai gali greičiausiai pastebėti skriaudžiamą vaiką ir jam padėti. skaityti »

Regionų bibliotekose – nemokama teisinė pagalba

Prieš kelis mėnesius pradėję teikti nemokamą teisinę pagalbą nuotoliniu būdu, Vilniaus universiteto (VU) Teisės klinikos konsultantai pastebi: teisinių paslaugų poreikis yra didžiulis, tačiau jos įkandamos ne visiems. skaityti »

Priimamos paraiškos dėl atnaujintos Vlado Jurgučio premijos ir naujos Lietuvos banko premijos už disertaciją

Visą rugpjūtį ir pirmąją rugsėjo pusę Lietuvos bankui galima teikti paraiškas dėl dviejų premijų, skiriamų už ekonomikos srities mokslinės veiklos pasiekimus. skaityti »

Irane vykusioje tarptautinėje informatikos olimpiadoje pelnytas bronzos medalis

Liepos 28–rugpjūčio 4 dienomis Teherane Irane vykusioje tarptautinėje informatikos olimpiadoje Kauno technologijos universiteto gimnazijos dešimtokas Gediminas Lelešius (mokytoja Kristina Serapinaitė) laimėjo bronzos medalį. skaityti »