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

„U-Multirank“ reitinge – LEU lyderystė

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) naujausiame 2016 m. Europos Komisijos finansuojamame „U-Multirank“ instituciniame reitinge gavo daugiausiai maksimalių įvertinimų. skaityti »

Leidykla „Šviesa“ kuria naujos kartos el. dienyną

Leidykla „Šviesa“ praneša kurianti naują, tėvams nemokamą el. dienyną. Jo kūrėjai žada, kad tai nebus tik įprastas dienynas, atliekantis pažymių knygelės funkciją, bet ir naujos kartos platforma, integruojanti mokomąjį turinį, vertinimą ir fiksuojanti individualią mokinių pažangą. skaityti »

Mokslinių tyrimų projektams įgyvendinti sulauktas rekordinis paraiškų skaičiaus

Pagal 2014–2020 metų Europos Sąjungos (ES) investicijų priemonę „Intelektas. Bendri mokslo ir verslo projektai“ sulaukta 292 paraiškų, planuojamų įgyvendinti bendra projektų vertė – 311,18 mln. eurų. skaityti »

Į miesto plėtros kūrimą aktyviai įsitrauks ir kūrybiški studentai

Prieš kelis mėnesius duris atvėrusiame „LinkMenų fabrike“ buvo pasirašyta bendradarbiavimo sutartis tarp sostinės savivaldybės ir Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU). skaityti »

Lietuvos mokiniai kviečiami mokytis Tailande

Lietuvos mokinius vėl kviečia „The Regent’s School“ – akredituota britų tarptautinė mokykla, įsikūrusi Tailande. 14–16 metų mokiniai gali dalyvauti konkurse ir gauti stipendijas dvejiems arba ketveriems metams. skaityti »

Europos palydovinės navigacijos konkursas – naujų technologijų kūrėjams

Nuo balandžio mėn. iki birželio 30 d. visiems technologijų kūrėjams duris atveria Europos palydovinės navigacijos konkursas. skaityti »

ISM pagrindiniu akcininku tapo KTU

ISM Vadybos ir ekonomikos universiteto (ISM) pagrindiniu akcininku, sėkmingai pabaigus sandorį, nuo kovo 31 d. tapo Kauno technologijos universitetas (KTU), kuris įsigijo kontrolinį ISM akcijų paketą. skaityti »

Didinamas priėmimas į informacinių technologijų specialybes

Nors abiturientų skaičius ir mažėja, finansavimas studijoms 2016 m. išlieka stabilus, didinamas priėmimas į informacinių technologijų (IT) specialybes, taip pat ketvirtadaliu didinamos lėšos skatinamosioms stipendijoms. skaityti »

Specialistė siūlo būdą, kaip peršokti karjeros laiptelius

Apklausų rezultatai rodo, kad Lietuvoje savanoryste užsiimti norėtų 83 proc. žmonių, bet tai daro tik 20 proc. „Daugelis savanorystę sieja su nesavanaudiška, filantropiška veikla ir tikrai ne visi joje įžvelgia kitą – pragmatiškąją – pusę. skaityti »

Mokslinių tyrimų laivas „Mintis“ atvėrė vartus į pasaulį

Klaipėdos universiteto (KU) mokslinių tyrimų laivas „Mintis“ sėkmingai nuplaukė į Londoną (Jungtinė Karalystė), kur 2016 m. kovo 15–17 dienomis dalyvavo pasaulinėje jūros mokslų ir technologijų parodoje „Oceanology International“. skaityti »