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

VDU ir LEU siūlo strategines pertvarkas rengiant pedagogus

Neseniai universitetų susijungimo procesą pradėję Lietuvos edukologijos (LEU) ir Vytauto Didžiojo (VDU) universitetų mokslininkai parengė ir pateikė Lietuvos švietimo bendruomenei svarstyti Pedagogų rengimo koncepcijos projektą. skaityti »

Sparčiai auga mokytis pasiryžusių suaugusiųjų gretos

Suaugusiųjų mokymas – iššūkis Lietuvai. Iki 2018 metų esame įsipareigoję pasiekti Europos sąjungos keliamus rodiklius – 8 proc. suaugusiųjų privalu įtraukti į neformalųjį ar tęstinį mokymąsi. skaityti »

IT studijuojanti lietuvė kraunasi lagaminus į NASA

Informatika ir merginos, IT specialistai ir aktyvus gyvenimo būdas – šiuos retai šalia linksniuojamus dalykus pavyko suderinti Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) studentei Julijai Semenenko. skaityti »

VU psichologų straipsnis pelnė tarptautinį apdovanojimą

Filosofijos fakulteto organizacinės psichologijos tyrėjas dr. Jurgitą Lazauskaitę-Zabielskę, dr. Ievą Urbanavičiūtę ir dr. Dalią Bagdžiūnienę įvertino „Emerald“ leidykla. skaityti »

Matematikos egzaminas – mokslui ar gyvenimui?

Šiandien abiturientai laiko matematikos egzaminą, kurį nuo šiol, norint pretenduoti į valstybės finansuojamas vietas aukštosiose mokyklose, būtina išlaikyti. skaityti »

Vilniaus universitetas rengs pirmąjį Lietuvoje alumnams skirtą festivalį

Vilniaus universitetas (VU) birželio 10–12 d. surengs pirmąjį Lietuvoje alumnų festivalį, kurio metu kvies visus absolventus prisiminti universiteto istoriją, susipažinti su jame vykdomais pokyčiais ir ryškiausiomis mokslo naujovėmis. skaityti »

Šalies pedagogams – nemokama galimybė tobulėti

Šalies mokyklose prasidedant moksleivių atostogoms, mokytojai ir mokyklų vadovai kviečiami pasinaudoti unikalia galimybe tobulinti savo profesines kompetencijas – įgyti skaitmeninio raštingumo ir pokyčių valdymo įgūdžių, sužinoti apie naujausius mokymo metodus bei kūrybingą jų taikymą pamokose. skaityti »

Įvyko pirmasis LEU ir VDU darbo grupių dėl susijungimo susitikimas

Birželio 7 d. Lietuvos edukologijos universitete (LEU) įvyko pirmasis LEU ir Vytauto Didžiojo universiteto (VDU) darbo grupių dėl susijungimo susitikimas. Jame buvo aptartos universitetų jungimosi gairės ir veiksmų plano parengimo tvarka. skaityti »

Sukurtas nacionalinis atviros prieigos mokslo informacijos duomenų archyvas

Vilniaus universitetas kartu su partneriais sukūrė vieningą nacionalinį mokslinių tyrimų duomenų skaitmeninį archyvą (infrastruktūra ir paslaugos). skaityti »

VGTU rektoriumi antrai kadencijai perrinktas Alfonsas Daniūnas

Uždaro Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Tarybos posėdžio metu slaptu balsavimu išrinktas universiteto rektorius. Antrai iš eilės penkerių metų kadencijai vienbalsiai perrinktas prof. dr. Alfonsas Daniūnas. skaityti »