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

Baltarusijoje VU choras „Virgo“ pelnė pagrindinį prizą

Gegužės 5–8 d. Vilniaus universiteto merginų choras „Virgo“ dalyvavo Minske vykusiame tarptautiniame studentų chorų forume „Paparac Kvetka“. skaityti »

VGTU studentų suburta formulės komanda rengiasi varžybų startui

Vilniaus Gedimino technikos universitete (VGTU) į komandą susibūrę jaunieji inžinerijos entuziastai kuria tai, kas Lietuvoje dar nekurta – elektrinį studentų formulės automobilį. skaityti »

Mokiniai į teisę pažvelgs išradingai

Kazimiero Simonavičiaus universitetas, Teisingumo ministerija ir Nacionalinė teismų administracija kviečia Lietuvos mokinius į savo teises ir pareigas pažvelgti išradingai – šia tema kuriant trumpametražius filmukus konkursui „14:16:18“. skaityti »

Leidiniui „KTU: This is not science fiction“ – tarptautinis rinkodaros ir komunikacijos apdovanojimas

Kauno technologijos universitetą pristatantis leidinys „KTU: This is not science fiction“ JAV prestižiniuose rinkodaros ir komunikacijos apdovanojimuose „Communicator Awards“ Dizaino ir spaudos kategorijoje laimėjo aukščiausio meistriškumo įvertinimą. skaityti »

Vyks vaizdo konferencija internetu „Švietimas ir informacinės technologijos“

Vytauto Didžiojo universitetas su Lietuvos edukologijos, Klaipėdos ir Šiaulių universitetais jungiasi prie Europos suaugusiųjų švietėjų portalo „Epale“ Skaitmeninio mokymosi savaitės ir gegužės 10 d. 15–17 val. organizuoja vaizdo konferenciją internetu „Švietimas ir informacinės technologijos“. skaityti »

Nauja SMK socialinė iniciatyva „WayforMe“ skatins atrasti gyvenimo kelią

Gegužės 4 dieną Vilniuje, Socialinių mokslų kolegijoje (SMK), įvyko naujos socialinės iniciatyvos, kurią inicijavo SMK studentų ir darbuotojų bendra kūrybinė komanda, pristatomasis renginys. skaityti »

Rengiant pedagogus – ypatingas dėmesys praktikai

Švietimo ir mokslo ministerija parengė pedagogų rengimo ir kvalifikacijos tobulinimo kaitos gaires. skaityti »

MRU akredituota nauja jungtinė magistrantūros studijų programa „Informatika ir vaizdo turinys“

Balandžio 28 d. Studijų kokybės vertinimo centras maksimaliai galimam 3 metų laikotarpiui akreditavo naują BMS ir Dongseo universiteto parengtą jungtinę magistrantūros studijų programą „Informatika ir vaizdo turinys“. skaityti »

Į Lietuvą kviečiamas studijuoti gabus užsienio jaunimas

Siekiant skatinti studijų tarptautiškumą ir pritraukti į Lietuvą studijuoti gabius jaunuolius iš užsienio, valstybė skiria paramą magistrantūros studijoms. skaityti »

Lietuvos ir JAV mokslininkai sumanė, kaip padidinti šviesos diodų efektyvumą

Kauno technologijos universiteto (KTU) Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto prof. Audrius Alkauskas prisidėjo prie šviesos diodų efektyvumo tyrimo, vykdyto kartu su JAV mokslininkais. skaityti »