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

Tarptautinėje biologijos olimpiadoje lietuviai iškovojo sidabro ir bronzos medalius

Tarptautinėje biologijos olimpiadoje, liepos 17–24 dienomis įvykusioje Vietnamo sostinėje Hanojuje, Vilniaus licėjaus mokiniai Lukas Činčikas (mokytoja Alyda Daulenskienė) ir Jonas Černeckis (mokytojos Alyda Daulenskienė, Alma Čekauskienė) iškovojo sidabro medalius. skaityti »

Europos kosmoso agentūra atveria duris Lietuvos verslui

Lietuvos technologinės bendrovės kviečiamos domėtis kosminių technologijų kūrimu ir atvykti į Europos kosmoso agentūros (EKA) renginius. skaityti »

Mokytojams – 7 naujos neformaliojo švietimo programos

Kauno technologijos universiteto Socialinių, humanitarinių mokslų ir menų fakulteto (KTU SHMMF) Edukacinės kompetencijos centras vasarą organizuoja kvalifikacijos tobulinimo mokyklą mokytojams. skaityti »

Mokiniai mokysis mąstyti kaip verslininkai

Švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė pasirašė įsakymą, kuriuo patvirtinta novatoriško verslumo ugdymo samprata. skaityti »

Norintieji studijuoti technologijos mokslus dažniausiai renkasi VGTU

Oficialiais Lietuvos aukštųjų mokyklų asociacijos bendrajam priėmimui organizuoti (LAMA BPO) duomenimis, pasibaigus pirmajam pagrindinio bendrojo priėmimo etapui, šiemet studijuoti Vilniaus Gedimino technikos universitete (VGTU) norą išreiškė 13 217 abiturientų. skaityti »

MRU Karaliaus Sedžiongo instituto laukia malonios permainos

Jau šį rudenį Mykolo Romerio universiteto Karaliaus Sedžiongo institutas studentus bei socialinius partnerius planuoja pakviesti į moderniai atnaujintas patalpas. skaityti »

Šiais metais bendrajame priėmime į Lietuvos aukštąsias mokyklas dalyvauja beveik 28 tūkst. stojančiųjų

Kaip praneša Lietuvos aukštųjų mokyklų asociacija bendrajam priėmimui organizuoti (LAMA BPO), šiais metais prašymus priimti studijuoti Lietuvos aukštosiose mokyklose užregistravo 33 598 asmenys. skaityti »

Kodėl verta rinktis studijas Lietuvoje?

Svajoji apie tarptautinę karjerą, tad net neabejoji, jog studijuoti vyksi į užsienį? Turime puikių naujienų – Lietuva – viena geriausių vietų siekti tarptautinės karjeros! skaityti »

MRU LAB lankėsi Jungtinių Amerikos Valstijų ambasados delegacija

Liepos 14 dieną MRU LAB lankėsi Jungtinių Amerikos Valstijų ambasados delegacija: ambasadorės pavaduotojas p. Howard T. Solomon, Politikos ir ekonomikos skyriaus vadovo pavaduotoja p. Diane Kohn ir kultūros atašė p. Althea Cawley-Murphree. skaityti »

4 klaidos, kurias daro abiturientai rinkdamiesi studijas

Jau liepos 19-ąją baigiasi pirmasis pagrindinio bendrojo priėmimo į aukštąsias mokyklas etapas. Kaip neapsirikti priimant vieną svarbiausių sprendimų gyvenime? Jūsų dėmesiui – 4 didžiausios klaidos, kurias daro abiturientai, rinkdamiesi studijas. skaityti »