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

Suaugusiųjų švietimo programų ir objektų saugykla – elektroninių mokymosi paslaugų priemonė

Sukurta elektroninio mokymosi informacinė sistema. Jos pagrindu teikiama interaktyvi elektroninio mokymosi paslauga. skaityti »

Klaipėdos universitetas užmegs naujus ryšius su Kroatija

2016 m. birželio 9 dieną Klaipėdos universitete (KU) lankysis Kroatijos Respublikos ambasados Lietuvoje laikinasis reikalų patikėtinis ponas Krešimir Kedmenec bei Kroatijos Respublikos Ekonomikos ministro pavaduotojas Zdeslav Matić. skaityti »

LEU vykdys studijas Kaune ir Šiauliuose

Nuo kitų mokslo metų Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) vykdys studijų programas ne tik Vilniuje, bet ir Kaune, Šiauliuose. Kaune bus galima studijuoti ekonomiką ir ikimokyklinį ugdymą, o Šiauliuose – taikomąją sociologiją. skaityti »

Šiaulių universitetas bendradarbiaus su kompanija „Microsoft“

Birželio 2 d. Šiaulių universiteto atstovai susitiko su „Microsoft Lietuva“ generaliniu direktoriumi Ainiu Kavaliausku. skaityti »

Lietuvos trečiojo amžiaus universitetams – garbingas Europos Parlamento apdovanojimas

Šiemet Europos Sąjungos piliečio adovanojimą Europos Parlamentas skyrė Lietuvos trečiojo amžiaus universitetams, kuriuos šiam garbingam apdovanojimui nominavo Europos Parlamento narė Vilija Blinkevičiūtė. skaityti »

Prasidėjo bendrasis priėmimas į aukštąsias mokyklas

Prasidėjo bendrasis priėmimas į Lietuvos universitetus ir kolegijas. Šiemet bendrajame priėmime dalyvauja 42 aukštosios mokyklos. skaityti »

UNESCO Tarptautinis švietimo biuras bendradarbiaus su VDU

Pasaulinis švietimo kompetencijų centras, UNESCO Tarptautinis švietimo biuras (IBE) savo ekspertines žinias nuo šiol aktyviau skleis ir Lietuvoje. skaityti »

LEU pasirašė bendradarbiavimo sutartį su Nacionaline moksleivių akademija

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) gegužės 31 d. pasirašė bendradarbiavimo sutartį su Nacionaline moksleivių akademija. skaityti »

Paskelbti Nacionalinės teisės žinių olimpiados nugalėtojai

Gegužės 30 dieną apdovanoti pirmosios moksleivių Nacionalinės teisės žinių olimpiados nugalėtojai. Šiemet olimpiados finale dalyvavo apie keturis šimtus 9-10 ir 11-12 klasių moksleivių iš 70 Lietuvos mokyklų ir gimnazijų. skaityti »

VGTU studentai pagerino Lietuvos rekordą pasauliniame makaronų tiltų čempionate

Vengrijoje vykusiame pasaulio čempionate „World Championship in Spaghetti Bridge Building: RECCS 2016“ Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) studentų komanda „Špikis“ įspūdingai ištaškė savo iš makaronų pastatytą tiltą ir pagerino dar prieš metus jų pačių pasiektą Lietuvos rekordą. skaityti »