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

Rytis Zemkauskas apie restauruotą Prezidento Valdo Adamkaus biblioteką: „Tai galėtų būti Lietuvos socialinio tinklo centras“

Kaune duris po rekonstrukcijos atvėrė prezidento Valdo Adamkaus biblioteka-muziejus. Ši kultūrinė ir edukacinė erdvė neabejotinai yra itin svarbi miestui ir Vytauto Didžiojo universitetui (VDU). skaityti »

KTU „Santakos“ slėnyje atidaryta pirmoji išmani elektromobilių krovimo stotelė „SmartChargeBox“

Gegužės 19 d. KTU „Santakos“ slėnyje vyko kasmetinė jaunųjų mokslininkų paroda-konkursas KTU „Technorama 2016“. Renginio metu buvo pristatyta ir pradėjo veikti pirmoji vieša išmani elektromobilių krovimo stotelė „SmartChargeBox“. skaityti »

Ketvirtadalis abiturientų egzaminams ruošiasi telefonu

Dvyliktokams dabar pats intensyviausias mokymosi metas prieš egzaminus, o jie leidžia laiką sukišę nosis į išmaniuosius telefonus. Nenustebkite – greičiausiai jie sprendžia pasiruošimo egzaminams užduotis. skaityti »

Lietuvis sėkmingai pasirodė Baltijos šalių informatikos olimpiadoje

Gegužės 11–15 d. Helsinkio universitete vykusioje 22-ojoje Baltijos šalių informatikos olimpiadoje Vilniaus licėjaus moksleivis Jonas Pukšta pelnė bronzos medalį. skaityti »

ES gamtos mokslų olimpiadoje – du sidabro medaliai

Gegužės 7–14 d. Estijoje, Tartu ir Taline, įvykusioje 14-ojoje Europos Sąjungos gamtos mokslų olimpiadoje Lietuvos atstovai pelnė du komandinius sidabro medalius. skaityti »

Teatrų festivalyje – studentai iš Gruzijos vaidins lietuviškai

Šią savaitę Lietuvoje svečiuojasi studentų grupė iš Gruzijos – Gruzijos technikos universiteto Lietuvių kalbos ir kultūros centro studentai. skaityti »

LEU kviečia kolegijų absolventus įgyti universitetinį išsilavinimą

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) siūlo kolegijų absolventams pasinaudoti galimybe įgyti universitetinį išsilavinimą. skaityti »

Lietuvos verslas ir mokslas turi unikalią galimybę pasiūlyti naujų sprendimų Europos kosmoso pramonei

Europos kosmoso agentūra (EKA) Lietuvos verslo ir mokslo atstovus jau antrą kartą kviečia teikti paraiškas pagal Lietuvai skirtą kvietimą. skaityti »

Savo moksliniu potencialu VU dalysis su lyderiaujančiais Belgijos universitetais

Gegužės 10 d. Vilniuje viešėjo Flandrijos regiono delegacija (Belgijos Karalystė). skaityti »

„VDU vasaros mokykla 2016“ kviečia moksleivius

Vytauto Didžiojo universitetas (VDU) jau penktus metus ragina Lietuvos moksleivius vasarą pasitikti drauge ir turiningai praleisti laiką. „VDU vasaros mokykla 2016“ vyks birželio 13–17 d. skaityti »