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

Tarp 28 geriausių Lietuvos studentų – ir LEU atstovė

Geriausiems Lietuvos studentams paskirtos vardinės Lietuvos Respublikos prezidentų stipendijos. skaityti »

Kaip informatikos studijas pakeitė asmeninių kompiuterių ir interneto atsiradimas?

Kaip informatikos studijas pakeitė pastaraisiais dešimtmečiais žaibiškai besivystančios informacinės technologijos (IT), rinkos poreikiai, kokių programavimo kalbų mokomi dabartiniai studentai, kokios IT studijos bus ateityje? skaityti »

LEU rektoriui akademikui Algirdui Gaižučiui suteiktas Vroclavo universiteto garbės daktaro vardas

Birželio 29 d. Vroclavo universitete (Lenkija) vyko iškilmės, kurių metu Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) rektoriui, Lietuvos kultūros, meno filosofui akademikui prof. habil. dr. Algirdui Gaižučiui įteiktos šio universiteto garbės daktaro regalijos skaityti »

Kuriama lietuvių kalbos testavimo sistema užsienio lituanistinių mokyklų mokiniams

Švietimo ir mokslo ministerija, įvertinusi šiuo metu egzistuojančius lietuvių kalbos mokėjimo vertinimo būdus, inicijavo vieningos lietuvių kalbos testavimo sistemos, skirtos užsienio lietuviams ir užsieniečiams, sukūrimą. skaityti »

Lietuva pirmąkart dalyvavo suaugusiųjų gebėjimų tyrime

Lietuva pirmą kartą dalyvavo Tarptautiniame suaugusiųjų gebėjimų tyrime (PIAAC), kuriame įvertintas suaugusiųjų raštingumas, gebėjimas skaičiuoti bei problemų sprendimas informacinių technologijų pagalba 33-ose šalyse. skaityti »

LNB parengė virtualią paroda „Lietuvos edukologijos universiteto Lituanistikos fakultetui – 70“

2015 m. Lietuvos edukologijos universitetui (LEU) minint 80-metį, šios mokslo ir švietimo įstaigos Lituanistikos fakultetas šventė 70-ąjį jubiliejų. Ta proga Lietuvos nacionalinė Martyno Mažvydo biblioteka parengė virtualią parodą. skaityti »

Papildomas informatikos mokymasis – sėkmingos karjeros pagrindas

Apklausos rodo, kad iš 66 proc. moksleivių, lankančių papildomo ugdymo užsiėmimus, tik 6,2 proc. renkasi mokytis informacinių technologijų (IT), kai, tuo tarpu, sportuoja daugiau nei pusė iš jų. skaityti »

TVM taps visateise VU dalimi: stojantieji galės pretenduoti į valstybės finansuojamas vietas

Vilniaus universitetas (VU) integruoja Tarptautinio verslo mokyklą (VU TVM) vidinio organizacinio padalinio (lot. sui generis) pagrindu. skaityti »

Mokslo metų statistika: beveik kas trečias pažymys – dešimtukas

Lietuvos moksleiviams per praėjusius metus parašyta beveik 2 mln. neigiamų pažymių ir tai – 19 procentinių punktų mažiau nei dešimtukų. skaityti »

Ūkio ministerija kviečia studentus dalyvauti magistro darbų konkurse

Ūkio ministerija kviečia aukštųjų universitetinių mokyklų magistrantus ir jų mokslinius vadovus dalyvauti magistro darbų konkurse. skaityti »