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

Vasara gabiems moksleiviams – puikus laikas tobulėti

Nacionalinė moksleivių akademija (NMA) nuolat siekia sudaryti sąlygas talentingiems vaikams tobulėti. Šiuo tikslu kasmet rengia vasaros sesijas, kurių metu moksleiviai susitinka su šalyje gerai žinomais bei pripažintais savo sričių specialistais. skaityti »

Vilniaus universiteto mokslininkai tobulins Ukrainos doktorantūros sistemą

Vilniaus universiteto (VU) Matematikos ir informatikos instituto mokslininkai kartu su kolegomis iš Suomijos, Airijos, Prancūzijos ir Ukrainos bus atsakingi už Ukrainos doktorantų rengimo sistemos tobulinimą. skaityti »

Jaunieji mokslininkai pristatys žarnyno bakterijų programavimo metodą

Vilniaus universiteto (VU) studentų komanda kuria metodą žarnyno bakterijų programavimui, kuris palengvins įgimta liga sergančių vaikų gydymą. skaityti »

Pasirinkusiesiems tikslinį studijų finansavimą: nemokamos studijos ir garantuota darbo vieta

Į tikslines studijų vietas įstoję studentai galės atsikvėpti lengviau. Mat tokį studijų finansavimą gavusiems jau nuo rugsėjo bus suteikta ne tik galimybė studijuoti paklausiausias specialybes Lietuvoje, bet ir iš karto po studijų lauks garantuota darbo vieta. skaityti »

Šiemet – didesnė parama mokinio reikmenims

Socialinės apsaugos ir darbo ministerija primena, kad jau galima teikti prašymus dėl socialinės paramos mokiniams. skaityti »

Mokymąsi profesinėse mokyklose renkasi daugiau mokinių nei pernai

Liepos pabaigos duomenimis, mokymąsi profesinėse mokyklose jau yra pasirinkę daugiau nei 9,2 tūkst. mokinių, t. y. sulaukta per 700 daugiau priėmimo prašymų nei pernai tuo pat metu. skaityti »

„Webometrics“ lyderiai – VU ir VGTU

Paskelbti naujausi pasaulio aukštųjų mokyklų reitingai „Webometrics“ parodė, jog jau kelintus metus iš eilės pirmąsias dvi lyderių pozicijas užima tie patys universitetai. skaityti »

Lietuvių kuriama technologija padės mažinti Parkinsono ligos simptomus

Kauno mokslo ir technologijų parke įsikūrusi įmonė „Fidens“ kartu su Kauno technologijos universiteto (KTU) studentais kuria rankų drebėjimą mažinantį aparatą sergantiems Parkinsono liga. skaityti »

DNR revoliucija mokslininkams atveria naujas galimybes apsaugoti žmoniją

Nauja revoliucinė CRISPR technologija suteikia neregėtą galią valdyti gamtą. Pirmąsyk istorijoje mokslininkai geba greitai ir tiksliai pakeisti, pašalinti arba pertvarkyti beveik visų gyvų organizmų, įskaitant mus, žmones, DNR. skaityti »

Interviu su MRU rektoriumi doc. dr. A. Monkevičiumi apie stojimo į MRU rezultatus

Paskelbti pirmieji šių metų stojimo į aukštąsias mokyklas rezultatai. Apie situaciją mūsų universitete kalbamės su rektoriumi doc. dr. Algirdu Monkevičiumi. skaityti »