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

Vilniaus universitetas laukia pusantro tūkstančio archeologų

Vilniaus universitete (VU) rugpjūčio 31–rugsėjo 4 d. vyks Europos archeologų asociacijos kongresas. skaityti »

SMK įgyvendina projektą Afrikoje

Š. m. rugpjūčio 08–12 d. Socialinių mokslų kolegijos Tarptautinių studijų vadovas Marius Zalieckas, strateginės plėtros vadovė Reda Mikalauskaitė bei projekto „Atrask save“ jaunimo garantijų iniciatyvos koordinatorė Inga Kulikauskė vedė mokymus Ganos, Ugandos bei Kenijos jaunimo darbuotojams apie karjeros konsultavimo paslaugų teikimą vietiniam jaunimui. skaityti »

Profesines mokyklas jau pasirinko tūkstančiu daugiau jaunuolių nei pernai

Auga besirenkančių profesines mokyklas skaičius: rugpjūčio vidurio duomenimis, šiemet mokymąsi profesinėse mokyklose jau yra pasirinkę 14,3 tūkst. mokinių, t. y. sulaukta per tūkstantį arba 7 proc. daugiau priėmimo prašymų nei pernai tuo pat metu. skaityti »

Rugsėjo pirmajai artėjant: programėlės padėsiančios greičiau sugrįžti į mokslus

Programos „Samsung Mokykla ateičiai“ kūrėjai moksleiviams rekomenduoja nemokamas edukacines programėles. skaityti »

VDU studentėms – vardinės „Thermo Fisher Scientific“ stipendijos

Stipendijos tikslas – gabius bei motyvuotus VDU studentus, studijuojančius su biotechnologijomis ar UAB „Thermo Fisher Scientific Baltics“ veikla susijusius mokslus ir kryptingai gilinančius šių sričių žinias, skatinti dalyvauti moksliniuose tyrimuose ir siekti karjeros. skaityti »

Mokyklose populiarėjančios elektroninės pratybos lengvina vaikų kuprines

Elektroninių pratybų kūrėjai skaičiuoja, kad šiemet Lietuvoje elektronines pratybas naudos 4 kartus daugiau mokyklų, nei praėjusiais mokslo metais. Prekybininkai pastebi, kad mokymosi skaitmenizavimas daro įtaką ir apsipirkimui prieš rugsėjo pirmąją. skaityti »

Vėžio registras leis efektyviau vykdyti mokslinius tyrimus ir kovoti su onkologinėmis ligomis

Švietimo ir mokslo ministerijos siūlymu Vyriausybė įsteigė Vėžio registrą. Nacionalinė duomenų bazė sudarys sąlygas Lietuvos mokslininkams efektyviau tirti onkologinius susirgimus ir siūlyti naujus problemų sprendimo būdus. skaityti »

Į mokyklinuko kuprinę – ne tik sąsiuvinis, bet ir kompiuteris

Artėjant mokslo metų pradžiai, į mokyklas vaikus išleidžiantys tėvai skirstosi į dvi barikadų puses. Vieni skuba mokyklinuko kuprinę sukrauti iki rugsėjo 1-osios, kiti kantriai laukia, kol praėjus bumui mokykliniams reikmenims bus pradėtos taikyti nuolaidos, tad prieš mokyklą įsigyja tik pačias būtiniausias priemones. skaityti »

Iš Sibiro grįžęs VDU doktorantas: istoriniai įvykiai padeda perprasti dabartį

Ekspedicija „Misija Sibiras“ reiškia daugiau nei dviejų savaičių trukmės išbandymą tvarkant Lietuvos tremtinių kapavietes – tai pilietinės raiškos būdas, skatinantis diskusijas apie istorinės atminties svarbą ir ugdantis sąmoningumą istoriją vertinti su didele atsakomybe bei pagarba. skaityti »

Magistrantūra naujai: šiandien nebereikia vienodas kompetencijas turinčių specialistų

„Šiandien problemos tokios kompleksinės, kad jų neįmanoma išspręsti turint tik siaurą išsilavinimą“, – teigia Jurgita Šiugždinienė, Kauno technologijos universiteto (KTU) studijų prorektorė. Pasak jos, tyrimai ir pasaulinės tendencijos rodo, kad rinkai nebereikia daug vienodas kompetencijas turinčių specialistų, kuriems sunku išsiskirti iš kitų. skaityti »