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

Vaikus programavimo mokanti lietuvė: leiskime jiems spręsti rytojaus problemas

Vaikų programavimo akademijos įkūrėja Monika Katkutė mano, kad netolimoje ateityje technologinis išprusimas gyvenimo aprašymuose bus toks pat įprastas ir normalus, kaip šiuo metu užsienio kalbos mokėjimas. skaityti »

LEU pasirašė bendradarbiavimo sutartį su VšĮ „Intelektas Q“

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) kovo 23 d. pasirašė bendradarbiavimo sutartį su VšĮ „Intelektas Q“. skaityti »

Vilniaus vaikams – daugiau galimybių mokytis IT ir programavimo

Sostinės savivaldybėje surengta diskusija „Informacinės technologijos mokyklose“, kurios metu buvo svarstoma, kaip pagerinti IT mokymo ir naudojimo situaciją Vilniaus švietimo įstaigose bei paskatinti mokinius labiau domėtis naujausiomis technologijomis. skaityti »

Ko trūksta, kad vaikai mokykloje išmoktų verslumo ir suprastų tikrąją pinigų vertę?

Vilniaus licėjaus direktorius Saulius Jurkevičius įsitikinęs, kad finansus turi išmanyti kiekvienas sąmoningas pilietis. Todėl mokyti finansinio raštingumo paauglius mokyklose – sveikintina iniciatyva. skaityti »

Paskelbtas tarptautinis QS reitingas pagal studijų kryptis

Tarptautinis universitetų reitingas „QS World University Rankings by Subject“ jau šeštą kartą įvertino aukštąsias mokyklas skirtingose studijų kryptyse. skaityti »

Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra turi naują vadovą

Nuo š. m. kovo 21 d. Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūroje į direktoriaus pareigas paskirtas Kęstutis Šetkus. skaityti »

Vaikų universitetas pradeda naują sesiją

Vilniaus universiteto Vaikų universitetas kviečia 8–15 metų moksleivius į pavasario–vasaros sesiją. Ji vyks balandžio 6 – birželio 9 d. skaityti »

SMK plečia ryšius Kambodžoje

Socialinių mokslų kolegijos (SMK) Strateginės plėtros vadovė Reda Mikalauskaitė IIC University Of Technology (Kambodžoje) šiuo metu veda paskaitas partnerinio universiteto studentams apie projektų rengimą ir valdymą. skaityti »

LEU vyks forumas „Šiuolaikinio mokytojo ugdymo perspektyvos“

Kovo 23 d. 9 val. Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) aktų salėje (III aukštas, Studentų g. 39, Vilnius) vyks forumas „Šiuolaikinio mokytojo ugdymo perspektyvos“. skaityti »

LEU pasirašė bendradarbiavimo sutartį su Vilniaus Gabijos gimnazija

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) kovo 9 d. pasirašė bendradarbiavimo sutartį su Vilniaus Gabijos gimnazija. Sutartį pasirašė LEU mokslo ir plėtros prorektorius, laikinai pavaduojantis rektorių, prof. dr. Aivas Ragauskas ir Vilniaus Gabijos gimnazijos direktorė Vilija Klimavičienė. skaityti »