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

Tarptautinis matematiko įvertinimas – paskata jauniems mokslininkams

Matematikos ir informatikos instituto profesorius emeritas Antanas Žilinskas konferencijoje „NUMTA 2016“ (Numerical Computations: Theory and Algorithms), vykusioje Pice (Kalabrija, Italija), už mokslo rezultatų visumą ir jų įtaką mokslo krypčiai įvertintas tarptautiniu apdovanojimu. skaityti »

Vilniuje duris atvers VGTU inžinerijos licėjus

Vilniaus miesto savivaldybės tarybos sprendimu nuo rugsėjo 1 d. Antakalnyje įsikūrusiam Vilniaus inžinerijos licėjui suteikiamas Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) vardas. VGTU inžinerijos licėjus bus pirmoji tokio tipo švietimo įstaiga sostinėje. skaityti »

LEU lankėsi Užsienio reikalų ministras Linas Linkevičius

2016 m. liepos 13 d. Lietuvos edukologijos universitete (LEU) lankėsi Užsienio reikalų ministras Linas Linkevičius. skaityti »

Kroatijoje vykstančiose Europos universitetų žaidynėse iš Lietuvos atstovų tikimasi aukštų rezultatų

Liepos 13 d. Zagrebe, Kroatijoje, atidaromos III–ios Europos universitetų žaidynės. Jose Lietuvai atstovauja 162 sportininkai iš 10 mūsų šalies universitetų. skaityti »

LR Prezidentė lankėsi MRU vykusioje vasaros mokykloje „Transparency International“

Liepos 4–10 dienomis, Vilniuje, Mykolo Romerio universitete (MRU) vyko septintoji tarptautinė „Transparency International“ skaidrumo mokykla, kurioje dalyvavo 120 jaunimo lyderių iš 60 pasaulio šalių. skaityti »

Patirtis, diplomas ar netradicinis mąstymas: ko iš jaunimo labiausiai tikisi verslas?

Ko išmoko Lietuvos verslas ir kokią pamoką apie ateities darbo rinką gavo darbuotojai – apie tai su į Lietuvą grįžusiais pasaulio lietuviais kalbėjosi Robertas Dargis, Lietuvos pramonininkų konfederacijos (LPK) prezidentas. skaityti »

LEU pasirašė bendradarbiavimo sutartį su Lietuvos Respublikos aplinkos ministerija

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) liepos 8 d. pasirašė bendradarbiavimo sutartį su Lietuvos Respublikos aplinkos ministerija. Sutartį pasirašė LEU rektorius akad. Algirdas Gaižutis ir Lietuvos Respublikos aplinkos ministras Kęstutis Trečiokas. skaityti »

Lietuvos jaunųjų mokslininkų sąjunga skelbia geriausių magistro darbų konkursą

Lietuvos jaunųjų mokslininkų sąjunga (LJMS) aštuntus metus iš eilės organizuoja geriausių magistro darbų konkursą. skaityti »

VU doktorantei – prestižinė Fulbrighto stipendija

Vasaros pabaiga Vilniaus universiteto Komunikacijos fakulteto doktorantei Austei Valinčiūtei žada naujo etapo pradžią. Jaunoji mokslininkė laimėjo prestižinę Fulbrighto stipendiją, tad devynis mėnesius praleis JAV. skaityti »

VDU stiprina ryšius Ukrainoje

Stiprindamas ryšius su Ukrainos aukštosiomis mokyklomis, Vytauto Didžiojo universitetas (VDU) rengia jungtines studijų programas. skaityti »