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

Akredituota nauja SMK studijų programa Kompiuteriniai žaidimai ir animacija

Socialinių mokslų kolegija (SMK) nuo 2016 m. rugsėjo mėn. Klaipėdoje ir Vilniuje pradeda vykdyti naują studijų programą – Kompiuteriniai žaidimai ir animacija. skaityti »

Konkurso „ARTech 2016“ dalyviai: inžinerija daug įdomesnė, kai į ją įdėta meno

Ar langų gamyba gali būti poetiška, o į metalo apdirbimo darbus galima žvelgti, kaip į spalvų ir šešėlių žaismą? Tikrai taip. „Net įvairiausi varžtai ar visiškai minčių nekeliantys laidai, pasistengus gali tapti meno kūriniais, svarbiausia turėti idėją. skaityti »

SMK plečia bendradarbiavimą su Azijos šalių aukštosiomis mokyklomis

Socialinių mokslų kolegijos dėstytoja ir studijų programų vadovė Jūratė Sereikienė lankosi tolimajame Taivane, Taičungo mieste, ir skaito paskaitas Providence universiteto studentams. skaityti »

VDU profesorė – CLARIN ERIC asamblėjos prezidentė

VDU HMF Lietuvių kalbos katedros profesorė Rūta Petrauskaitė išrinkta Europos mokslinių tyrimų infrastruktūros konsorciumui priklausančios bendros kalbos išteklių ir technologijų tinklinės infrastruktūros CLARIN ERIC generalinės asamblėjos prezidente. skaityti »

Bendradarbiaus Mykolo Romerio universitetas ir Lietuvos suaugusiųjų švietimo asociacija

Balandžio 15 d. Mykolo Romerio universitetas ir Lietuvos suaugusiųjų švietimo asociacija pasirašys bendradarbiavimo sutartį, kuria patvirtins bendrą pasiryžimą bendradarbiauti, tobulinant suaugusiųjų švietimo veiklą. skaityti »

Abiturientai sujudo – egzaminams ruošiasi ir internetu, ir telefonu

Leidyklos „Šviesa“ duomenimis, integruotoje pasiruošimo egzaminams platformoje „Prieš egzaminą“ vasarį aktyvūs buvo apie 1,5 tūkst. abiturientų, o balandžio pradžioje užsiregistravusių moksleivių skaičius jau viršijo 4 tūkst. skaityti »

Tailando princesė VU susitiks su sinologijos studentais

Balandžio 14 d. Tailando princesė Maha Chakri Sirindhorn viešės Vilniaus universitete. Tai vienintelė šalies aukštoji mokykla, įtraukta į princesės dienotvarkę. skaityti »

„Jaunojo pedagogo akademijoje“ moksleiviai mokytojo profesiją pažino iš kitos pusės

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) jau trečius metus iš eilės vyresniųjų klasių moksleivius pakvietė į „Jaunojo pedagogo akademiją“ (JPA). Balandžio 4–8 d. vyko trečioji – paskutinė – šių metų JPA gamtos, matematikos, technologijų ir sporto mokslų sesija. skaityti »

Europos žaidimo Euro Run nacionalinis finalas: geriausiai eurą pažįsta Vilniaus moksleiviai

Devyniolika Europos šalių apėmusio internetinio moksleiviams skirto žaidimo Euro Run Lietuvos finale Kaune, Lietuvos banke, susirungė keturi geriausi mūsų šalyje jaunieji eurų banknotų ir monetų žinovai kartu su savo komandomis. skaityti »

Visagine išrinkti nacionalinio IT specialistų profesinio meistriškumo konkurso nugalėtojai

Visagino technologijos ir verslo profesinio mokymo centre baigėsi Nacionalinis IT specialistų profesinio meistriškumo konkursas. skaityti »