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

VU studentui – galimybė stažuotis NASA

Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto studentas Liudvikas Paukštė, grįžęs iš stažuotės Kinijoje, vėl kraunasi lagaminus stažuotei, tik šįkart kitame žemyne. Tris kursus baigęs jaunuolis rugpjūčio pabaigoje pradeda keturių mėnesių stažuotę JAV Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos (NASA) Ameso mokslinių tyrimų centre. skaityti »

KTU docentė Lina Užienė: inovacijos – pasaulio pažangos variklis

Kauno technologijos universiteto (KTU) Vadybos krypties studijų programų vadovė docentė Lina Užienė tapo pirmąja Baltijos regioną atstovaujančia tarptautinio klubo „The New Club of Paris“ nare-ambasadore Baltijos regionui. skaityti »

VDU profesorius Jonas Ruškus: „Švietimas – ne prekė, o žmogaus teisė“

Lietuva vis dar nėra ratifikavusi UNESCO – pasaulinės švietimo ir kultūros organizacijos – Konvencijos prieš diskriminaciją švietime. Nenuostabu, kad Lietuvos švietimą kolonizavo neoliberalioji politika, švietimą pavertus laisvos rinkos ir diskriminacijos objektu. skaityti »

Vilniaus universitetas pirmasis Lietuvoje rengs kibernetinio saugumo bakalaurus

Šiais metais Vilniaus universiteto Kauno humanitariniame fakultete (VU KHF) pradedami rengti šiuolaikinėje darbo rinkoje ypač paklausūs informacinių technologijų specialistai, turintys specifinių kibernetinės saugos įgūdžių ir kompetencijų. skaityti »

Antrasis priėmimo į universitetus etapas: 10 klausimų, kurie neramina abiturientus

Vos pasirodžius pirmiesiems priėmimo į aukštąsias mokyklas rezultatams, daugelis net pakvietimus studijuoti gavusių jaunuolių susimąstė apie planą „b“ – antrąjį priėmimo etapą. skaityti »

Lietuvos studentai iš Europos universiteto sporto žaidynių parsivežė 14 medalių

Trečiosios Europos universitetų sporto žaidynės, įvykusios liepos 12–25 dienomis Zagrebe ir Rijekoje (Kroatija), Lietuvos studentams sportininkams buvo sėkmingiausios. Lietuvos delegacija iškovojo net 14 medalių: 3 aukso, 4 sidabro ir 7 bronzos. skaityti »

Pagal pakviestųjų studijuoti skaičių VGTU patenka į TOP 3

Šiemet stojančiųjų į aukštąsias mokyklas sumažėjo net 17 proc. Pakviestųjų studijuoti į Vilniaus Gedimino technikos universitetą skaičius sumažėjo neženkliai – vos 2,7 proc. skaityti »

Politikos mokslai – paklausiausios socialinės krypties studijos Lietuvoje

VU Tarptautinių santykių ir politikos mokslų instituto siūloma politikos mokslų bakalauro programa yra paklausiausias abiturientų pasirinkimas tarp socialinės krypties studijų programų Lietuvoje. Tai parodė stojimo į aukštąsias mokyklas rezultatai. skaityti »

Frankfurto knygų mugėje įvertinta leidykla „Šviesa“

Tarptautinėje mugėje Lietuvos leidykla „Šviesa“ nominuota už naujos kartos serijos „Atrask“ istorijos vadovėlio komplektą 6 klasei. skaityti »

Lietuvos ambasadoriai imsis naujos diplomatų kartos ugdymo

Lietuvos ambasadorių suvažiavime pasirašyta bendradarbiavimo sutartis tarp Lietuvos ambasadorių klubo (LAK) ir Vilniaus universiteto Tarptautinių santykių ir politikos mokslų instituto (VU TSPMI). skaityti »