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

Būsimam pedagogui – tikslinė stipendija

Abiturientai, nusprendę studijuoti Lietuvos edukologijos universitete (LEU) ir siekti pedagogo karjeros, kartu su puse kitų pažangiausių kurso draugų turės galimybę gauti tikslinę stipendiją – po beveik 116 Eur kiekvieną mėnesį. skaityti »

Baigta vienuolika bendrų Lietuvos–Šveicarijos mokslinių tyrimų projektų

Lietuvos mokslo taryba pristato daugiau kaip trejus metus vykdytų 11 bendrų Lietuvos ir Šveicarijos mokslininkų projektų pasiekimus. skaityti »

LRS Švietimo, mokslo ir kultūros komitetas pritarė LEU ir VDU jungimuisi

2016 m. gegužės 25 d. Lietuvos Respublikos Seimo Švietimo, mokslo ir kultūros komitete buvo svarstomas klausimas dėl Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) ir Vytauto Didžiojo universiteto (VDU) jungimosi. skaityti »

Didinamas finansavimas doktorantūrai

Siekiant kelti doktorantūros studijų kokybę ir paskatinti gabų jaunimą rinktis mokslininko karjerą didinamas finansavimas doktorantūros studijoms. skaityti »

Lietuvos mokslo ir inovacijų potencialas bus pristatomas Kinijos parodoje

Š.m. gegužės 28 d. – birželio 1 d. mūsų šalies delegacija Kinijos tarptautinėje prekybos ir paslaugų parodoje CIFTIS, kuri vyks Pekine, pristatys Lietuvos mokslo ir inovacijų potencialą bei „Open R&D Lietuva“ tinklo teikiamas paslaugas. skaityti »

Lietuvos mokslininkams – atvira prieiga prie tarptautinių mokslo duomenų bazių

Siekiant Lietuvos mokslą integruoti į europines infrastruktūras, ES lėšomis finansuojama prieiga prie tarptautinių elektroninių mokslo duomenų bazių. skaityti »

Vilniaus universitetas pirmą kartą Lietuvoje rengs alumnams skirtą festivalį

Vilniaus universitetas (VU) birželio 10-12 dienomis rengs pirmąjį Lietuvoje alumnų festivalį, kurio metu kvies visus absolventus prisiminti universiteto istoriją, susipažinti su jame vykdomais pokyčiais ir naujausiomis mokslo inovacijomis. skaityti »

Geriausiu politikos mokslų dėstytoju išrinktas prof. Vitalis Nakrošis

Gegužės 19 d. Vilniaus universiteto Tarptautinių santykių ir politikos mokslų institute (VU TSPMI) profesoriui Vitaliui Nakrošiui suteiktas tradicinis Professoris Optimi (PO!) titulas. skaityti »

CERN parodos gidė: lankytojus ypač domina ateiviai

Vilniaus universiteto organizuota Europos dalelių fizikos laboratorijos (CERN) paroda „Accelerating Science“ per daugiau nei du mėnesius sulaukė itin didelio ne tik Vilniaus, bet ir visos Lietuvos gyventojų dėmesio. skaityti »

Programavimo specialistų rengimas bus remiamas valstybės

Socialinių mokslų kolegijai konkurso būdu studijų programoje „Programavimas ir multimedija“ studijuojantiems studentams paskirtos 4 tiksliniu būdu finansuojamos studijų vietos. skaityti »