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

Vilniaus universitetas pirmą kartą įvertintas Šanchajaus ARWU akademinių sričių reitinge

Vilniaus universitetas (VU) pirmą kartą šalies universitetų istorijoje pateko į Akademinį pasaulio universitetų reitingą (ARWU, Academic Ranking of World Universities) medžiagų mokslo ir inžinerijos kryptyje. skaityti »

Informacinės technologijos taps universitetų branduoliu?

Kaip suderinti įmonių poreikius ir mokymo įstaigų galimybes, diskutavo didžiausių šalies universitetų vadovai ir Lietuvos verslo konfederacijos (LVK) atstovai. skaityti »

Pedagogų veiklos vertinimą siūloma sieti su mokinių pasiekimais

Švietimo ir mokslo ministerija parengė ir Vyriausybei pateikė Pedagogų rengimo, kvalifikacijos, veiklos vertinimo, atestacijos ir kvalifikacijos tobulinimo kaitos kryptis. Siūloma veiklos vertinimą sieti su mokinių pasiekimais. skaityti »

Šiaulių universitetas steigs „Microsoft“ sertifikavimo centrą

Šiaulių universitetas (ŠU) pradeda bendradarbiavimą IT kompanija „Microsoft“. ŠU atstovai tikisi, kad šie ryšiai suteiks dar daugiau galimybių tiek dėstytojams, tiek studentams. skaityti »

Paleidžiama jungtinė UNESCO IBE ir VDU magistro programa

Lietuvoje ir pasaulyje įvairūs socialiniai, ekonominiai, kultūriniai iššūkiai skatina diskusijas apie globalų švietimą ir jo skatinimą. Jungtinių Tautų švietimo, mokslo ir kultūros organizacija (UNESCO) didelį dėmesį skiria švietimo galimybių plėtrai, nepriklausomai nuo ekonominių, demografinių skirtumų. skaityti »

Didžiosios Britanijos ambasadorė Claire Lawrence įteikė Edinburgo hercogo apdovanojimus

Birželio 17 d. Jungtinės Karalystės ambasadoje vyko iškilminga apdovanojimų ceremonija, kurios metu apdovanoti„ The Duke of Edinburgh‘s International Award“ („DofE“) programos dalyviai iš visos Lietuvos. skaityti »

VGTU mokslininkai kuria pirmąjį Lietuvoje skaitmeninį miestelį

VGTU mokslininkai žengė pirmą žingsnį skaitmeninio miesto link – sukūrė pirmąjį Lietuvoje skaitmeninio VGTU Saulėtekio miestelio modelio prototipą. skaityti »

Vyriausybėje vėl darbuosis moksleiviai

Jau aštuntus metus iš eilės Lietuvos Respublikos Vyriausybė, bendradarbiaudama su Lietuvos moksleivių sąjunga, Lietuvos mokinių parlamentu ir Nacionaline moksleivių akademija, kviečia baigiamųjų klasių moksleivius dalyvauti projekte „Moksleiviai – į Vyriausybę“. skaityti »

IT egzaminą laiko būsimi perspektyviausi darbuotojai

Abiturientams laikant IT egzaminą, leidyklos „Šviesa“ informacinių technologijų vadovėlių ir kitų mokymo priemonių autoriai Vaino Brazdeikis, Jurgis Pralgauskis, Tatjana Balvočienė ir patys abiturientai pasakoja apie tai, ar įmanoma IT specialistu tapti dar mokykloje. skaityti »

ŠMM ir pedagogų asociacijos pasirašys sutartis dėl mokinių pasiekimų gerinimo

Kaip pagerinti mokinių pasiekimus? Jau septintąjį kartą organizuojamas Pedagogų bendruomenės asociacijų rėmimo konkursas kvietė pedagogų bendruomenes įsitraukti į šios problemos sprendimą. skaityti »