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

Mokslo virusu vaikus užkrečia ne tik bandymai, bet ir šansas pademonstruoti išradimus viešai

Vienas iš būdų motyvuoti jaunuosius išradėjus kurti – didelio populiarumo JAV sulaukiančios išradimų mugės bei konkursai. Tokioje mokslo mugėje šių metų rugsėjį jaunimą kviečia sudalyvauti ir technologijų bei verslumo renginys #SWITCH! skaityti »

Mechatronikos ir robotikos specialistai – be jų neįsivaizduojama ateitis

Kompiuterio spausdintuvas, oro temperatūros termostatas, šaldytuvas su skaitmeniniu valdymu – visa tai yra mechatronikos įrenginiai. skaityti »

Šiemet – rekordinis skaičius stojančiųjų į pedagogikos krypties profesines studijas

Pedagogikos krypties profesinėms studijoms, sulaukusioms itin didelio aukštųjų mokyklų absolventų susidomėjimo, Švietimo ir mokslo ministerija papildomai skyrė 30 valstybės finansuojamų vietų. skaityti »

V. Sutkus: būsimų bedarbių rengimą stabdo rinka

Pristatome Lietuvos verslo konfederacijos prezidento Valdas Sutkaus mintis apie Lietuvos švietimo pertvarką. skaityti »

Tarptautiniai studentų mainai: investicija į save ir profesinę ateitį

Naujausi „Erasmus+“ poveikio tyrimo duomenys rodo, kad daugelyje šalių studentų mainų programos dalyviams po studijų baigimo įsidarbinti darbo rinkoje pavyksta net 14 proc. lengviau ir greičiau. skaityti »

Jaunimo susidomėjimas šalies aukštosiomis mokyklomis nemažėja

Stojančiųjų susidomėjimas Lietuvos aukštosiomis mokyklomis nemažėja. Kaip ir pernai, į universitetus ir kolegijas pretenduoja 68 proc. brandos atestatus turinčių bendrojo ugdymo mokyklų abiturientų. skaityti »

Trečdalis stojančiųjų į universitetus renkasi Vilniaus universitetą

5 230 visų stojančiųjų į Lietuvos universitetus pirmuoju prioritetu pageidavo studijuoti geriausiai tarptautiniuose reitinguose tarp Lietuvos aukštųjų mokyklų vertinamame Vilniaus universitete. skaityti »

„Baltoji žynė“ – įtraukianti maginė fantastika net ir tiems, kurie nemėgsta fantastikos

Australų kilmės rašytoją Trudi Canavan nuo pat mažumės domino senovės mitologija ir jos pritaikymas fantastikos pasaulyje. skaityti »

Švietimo ministrė: Lietuva turi visas sąlygas tapti informacinių technologijų centru

Europos komisijos teigimu, net 40% darbdavių Europoje neranda darbuotojų, kurių įgūdžiai įmonei leistų atsinaujinti ir sparčiai judėti į priekį. skaityti »

JTO dirbanti lietuvė: „Didžioji mano darbo dalis – įtikinti kitus, kad viskas yra įmanoma“

„Nelaikau savęs emigrante“, – šypsosi Ieva Lazarevičiūtė, jau 11 metų gyvenanti Brazilijoje. skaityti »