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

Ateities vizija – išmanusis daiktų tinklas

Skaitmeninės informacijos srautus didina ir žmogaus noras lengvinti savo kasdieninius darbus tiek buityje, tiek darbinėje aplinkoje. Tokiam žmogaus poreikiui patenkinti yra „įdarbinami“ daiktai – pradedant nuo avalynės, papuošalų, aksesuarų iki įvairių elektroninių prietaisų ir įrenginių. skaityti »

Geresnės kokybės keliams – VGTU mokslininkų išradimas

Provėžos ir duobės Lietuvos keliuose kelia galvos skausmą ne vienam vairuotojui – šią problemą spręsti žada Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) mokslininkai, sukūrę analogų Lietuvoje neturintį ilgalaikėms statinėms apkrovoms atsparų asfalto mišinį. skaityti »

Geriausiems Lietuvos studentams bus įteiktos vardinės LR prezidentų stipendijos

Rugsėjo 6 d. 13 val. švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė įteiks vardines LR prezidentų stipendijas geriausiems Lietuvos aukštųjų mokyklų studentams. skaityti »

Jaunuoliai iš Lietuvos užsimojo užauginti augalą Mėnulyje

Ambicingų jaunuolių grupė iš Lietuvos, siekdama ateityje aprūpinti kosmonautus šviežiu maistu, užsimojo įgyvendinti tai, ko dar niekam pasaulyje nėra pavykę, – mažytėje biologinio modulio laboratorijoje užauginti pirmąjį augalą Mėnulyje! skaityti »

Turi žinoti visi studentai: 5 patarimai, kaip mokytis

Prasidėjus naujiems mokslo metams, pats laikas pradėti galvoti ne tik apie tai, kokių linksmybių atneš artimiausia ateitis, bet ir apie tai, ką vertėtų pasiimti iš studijų bei kaip tai padaryti efektyviai. Pristatome 5 patarimus, kaip mokytis, kad sesijos metu netektų patirti nereikalingo streso. skaityti »

Lietuvos teisės instituto mokslininkas – svarbioje tarptautinėje konferencijoje

Europos Žmogaus Teisių Teismo (EŽTT) konsultacinė nuomonė ir Europos Sąjungos Teisingumo Teismo (ESTT) prejudicinis sprendimas gali pasirodyti panašūs, o dauguma jų tikslų suderinami, tačiau yra reikšmingų skirtumų, neleidžiančių juos artimai susieti. skaityti »

Pažangiausios lietuvių technologijos varžosi dėl apdovanojimų

Lietuviai nesnaudžia ir kuria mokslo inovacijomis pagrįstus produktus, kurie neretai yra geriau žinomi globalioje rinkoje nei vietinėje. Lietuvos verslo konfederacijos ir portalo „Delfi“ rengiamuose apdovanojimuose bus išrinkta „Metų technologija 2016“. skaityti »

Kauno gimnazijai – Valdo Adamkaus vardas

Rugsėjo 1 dieną Kauno šv. Pranciškaus gimnazijai iškilmingai suteiktas prezidento Valdo Adamkaus gimnazijos vardas. Vardo suteikimo ceremonijoje ir pavadinimo lentos atidengime dalyvavo ir pats kadenciją baigęs prezidentas V. Adamkus. skaityti »

Apie IT raštingumą mokyklose: reikia susiimti

Airija, Danija, Izraelis ar Pietų Korėja skaičiuoja, kad apie pusę ekonomikos augimo yra susiję su informacijos technologijomis. Viena to priežasčių – ir IT raštingumas, kurį plėtojant Lietuvai reikia rimtai susiimti, perspėja ekonomistai ir IT rinkos dalyviai. skaityti »

Prezidentė pasveikino mokinius ir mokytojus su Mokslo ir žinių diena

Lietuvos Respublikos Prezidentė Dalia Grybauskaitė nuoširdžiai pasveikino visus šalies mokinius ir mokytojus Rugsėjo 1-osios – Mokslo ir žinių dienos – proga. skaityti »