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

Plečiama atvirosios prieigos duomenų bazė „Lituanistika“

Lietuvos mokslo taryba pasirašė finansavimo sutartį su Europos socialinio fondo agentūra (ESFA) vykdyti projektą „Duomenų bazės „Lituanistika“ plėtra“ ir tęsti 10 metų vykdomus darbus. skaityti »

Nevyriausybinės organizacijos ir verslo ieško būdų, kaip geriau pripažinti neformaliais būdais įgytas kompetencijas

Balandžio 28 d. Vilniuje vykusi diskusija apie Atvirus skaitmeninius ženkliukus sukvietė darbdavių atstovus, viešojo sektoriaus institucijas ir darbo su jaunimu organizacijas. skaityti »

LEU pagerbs pažangiausių studentų mamas

Artėjant Motinos dienai, Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) rektorius akademikas Algirdas Gaižutis išsiuntė sveikinimus pažangiausių studentų šeimoms. Motinos diena – puiki proga pasidžiaugti vaikų pasiekimais. skaityti »

„Makaronų tiltai 2016“ nugalėtojams – kelialapis į čempionatą Vengrijoje

Vilniaus Gedimino technikos universitete (VGTU) vėl griuvo tiltai – ne bet kokie, o pastatyti iš makaronų. Čia penktą kartą vyko Lietuvos čempionato „Makaronų tiltai 2016“ finalas. skaityti »

Lietuvos studentai kviečiami dalyvauti LR finansų ministerijos mokslo darbų konkurse

Lietuvos Respublikos (LR) finansų ministerija jau trečius metus kviečia visus Lietuvos studentus dalyvauti mokslo darbų apie Europos Sąjungos (ES) struktūrinių fondų investicijų efektyvumą konkurse. skaityti »

Kinijos verslininkai naujų galimybių ieško Vilniaus universitete

Ieškodama naujų verslo galimybių Lietuvoje lankosi Kinijos Liaudies Respublikos Šendženo miesto delegacija. skaityti »

Tarp pretendentų gauti šių metų Europos išradėjo titulą – ir KTU mokslininko pavardė

Mokslininkas ir išradėjas Kauno technologijos universiteto (KTU) profesorius Arminas Ragauskas, kartu su bendraminčiais patentavęs neinvazinį galvospūdžio matavimo būdą, pateko tarp pretendentų gauti 2016-ųjų Europos išradėjo prizą, praneša Europos patentų biuras. skaityti »

KTU rektoriaus rinkimuose – 6 pretendentai

Š. m. balandžio 22 d. 10 val. baigėsi terminas pateikti dokumentus dalyvauti viešame tarptautiniame konkurse Kauno technologijos universiteto (KTU) rektoriaus pareigoms užimti. skaityti »

Vilniaus universiteto profesorė pripažinta kompiuterinio meistriškumo lydere Europoje

Balandžio 25 d. Briuselyje Vilniaus universiteto (VU) Matematikos ir informatikos instituto profesorei Valentinai Dagienei bus įteiktas Europos skaitmeninio pasaulio moters apdovanojimas. skaityti »

Antrą kartą studentų išrinkti geriausi LEU dėstytojai

Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) studentai išrinko geriausius universiteto dėstytojus. skaityti »