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

Konkurencijos taryba leido KTU įsigyti 79 proc. ISM akcijų

Lietuvos Respublikos Konkurencijos taryba kovo 15 d. priėmė nutarimą, kuriuo leido Kauno technologijos universitetui (KTU) įsigyti kontrolinį ISM Vadybos ir ekonomikos universiteto (ISM) akcijų paketą. skaityti »

Moksleiviai kviečiami išbandyti jėgas nacionaliniame teisinių žinių konkurse

Pradedama teisinio švietimo iniciatyva – pirmoji Nacionalinė teisinių žinių olimpiada. Pagrindinis iniciatyvos tikslas – ugdyti Lietuvos jaunimo teisinį sąmoningumą ir supratimą apie teisinę valstybę, teisinę kultūrą. skaityti »

LEU GMTF vyks 54-oji Lietuvos mokinių chemijos olimpiada

Kovo 17 d. Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) Gamtos, matematikos ir technologijų fakultete (GMTF) vyks 54-oji Lietuvos mokinių chemijos olimpiada. skaityti »

Prezidentė atidarys CERN parodą ir du mokslo centrus

Dalia Grybauskaitė antradienį, kovo 15 d., 11 val. kartu su Ekonominio bendradarbiavimo ir plėtros organizacijos (EBPO) generaliniu sekretoriumi Angeliu Gurria atidarys du pažangiausius Baltijos jūros regione mokslinių tyrimų centrus ir Europos branduolinių mokslinių tyrimų organizacijos CERN parodą. skaityti »

Kviečiama teikti idėjas ir siūlymus dėl Europos Inovacijų Tarybos kūrimo

Europos Komisija inicijuoja Europos Inovacijų Tarybos steigimą ir kviečia visus suinteresuotus asmenis iki balandžio 29 dienos teikti idėjas dėl šios Tarybos veiklos gairių. skaityti »

Įteiktos Lietuvos mokslo premijos

„Mūsų valstybės pažangos pagrindiniai varikliai yra mokslas, inovacijos bei kūrybingi ir išsilavinę žmonės. Tačiau svarbu ne tik siekti kuo aukštesnės mokslinių tyrimų rezultatų kokybės, bet kartu orientuotis į rezultatų perdavimą viešam ir privačiam sektoriams, siekti šių rezultatų komercinės ir socialinės-ekonominės naudos“, – pažymėjo švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė, pasveikinusi Lietuvos mokslo premijų laureatus. skaityti »

LEU veiklą pradeda Ikiuniversitetinio ugdymo centras

Lietuvos edukologijos universitete (LEU) veiklą pradėjo Ikiuniversitetinio ugdymo centras (IUC). skaityti »

LMT patvirtino atvirosios prieigos prie mokslo publikacijų ir duomenų gaires

Lietuvos mokslo taryba (LMT) patvirtino atvirosios prieigos prie mokslo publikacijų ir duomenų gaires. Jos taikomos LMT finansuojamų mokslinių tyrimų ir sklaidos projektų mokslo publikacijoms ir projektų įgyvendinimo metu gautiems duomenims. skaityti »

LEU viešės garsus Vokietijos komiksų autorius Markusas Witzelis

Lietuvos edukologijos universitete (LEU) kovo 4–5 d. viešės garsus Vokietijos komiksų autorius Markusas Witzelis, dar žinomas Mawilio pseudonimu. skaityti »

SEB bankas kviečia jaunimą į diskusijas apie finansus

Tradiciškai dalyvaudamas Vaikų finansinio švietimo savaitės ir Europos pinigų savaitės renginiuose, SEB bankas kviečia vyresniųjų klasių moksleivius į interaktyvias diskusijas „Rytojus atėjo vakar“. skaityti »