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

Lietuva pateikė paraišką dėl asocijuotos narystės CERN Europos branduolinių tyrimų centre

CERN Europos branduolinių mokslinių tyrimų organizacijai pateikta Lietuvos paraiška tapti asocijuota nare. skaityti »

LVK dalyvaus TTVAM tarybos veikloje

Lietuvos verslo konfederacijos (LVK) socialinis partneris Tarptautinė teisės ir verslo aukštoji mokykla (TTVAM) subūrė naują tarybą, kurios veikloje dalyvaus LVK generalinis direktorius Algimantas Akstinas. skaityti »

ES investicijos pakėlė Lietuvos mokslą, technologijas ir inovacijas į aukštesnį lygį

Finansų ministerijos duomenimis, 2007–2013 m. ES fondų lėšomis sukurta esminė mokslo tyrimams ir eksperimentinei plėtrai reikalinga infrastruktūra, į kurią investuota daugiau kaip 1 mlrd. eurų. skaityti »

Būsimų pedagogų studijoms – tikslinis finansavimas

Siekiant užtikrinti efektyvų valstybės lėšų naudojimą ir reikalingų specialistų rengimą, būsimųjų pedagogų studijoms šiemet skiriamas tikslinis finansavimas. skaityti »

JGMC nenusileidžia analogiškiems mokslo centrams Vakaruose

Kovo 15 d. oficialiai atsidarysiančiame Jungtiniame gyvybės mokslų centre (JGMC) studentai jau pradėjo pavasario semestrą. Šiuo metu čia intensyviai kuriasi mokslininkai iš VU Biochemijos, Biotechnologijos institutų ir Gamtos mokslų fakulteto (GMF). skaityti »

Lietuvių studentų komanda ruošiasi prestižiniam sintetinės biologijos konkursui

Vilniaus universiteto (VU) studentų komanda šiemet jau antrą kartą atstovaus Lietuvai prestižiniame studentų sintetinės biologijos konkurse iGEM (angl. International Genetically Engineered Machine competition). skaityti »

LEU „Jaunojo pedagogo akademija“: moksleiviai susipažįsta su pedagogo profesija

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) jau trečius metus iš eilės vyresniųjų klasių moksleivius pakvietė į „Jaunojo pedagogo akademiją“ (JPA). skaityti »

Premjeras: mokslo ir verslo bendradarbiavimas padės Lietuvai tapti viena pažangiausių ES šalių

Ministras Pirmininkas Algirdas Butkevičius Lietuvos mokslų akademijos (LMA) 75-mečiui skirtame iškilmingame visuotiniame susirinkime pasveikino jos narius. skaityti »

Kauno mokykloje įrengtoje 3D klasėje – kaip kine

Kauno „Saulės” gimnazijos vyresnių klasių moksleiviai nuo šiol mokysis kitaip. Naujai atidarytoje išmaniojoje 3D klasėje gimnazistai įvairius chemijos, biologijos ir kitų disciplinų reiškinius pažins virtualiai. skaityti »

Vilniaus universitetas pradeda pokyčių įgyvendinimo etapą

Vilniaus universiteto (VU) Taryba patvirtino VU strateginį veiklos planą. Šiuo dokumentu patikslinta universiteto veiklos misija, vizija, strateginės kryptys, jų tikslai ir pagrindiniai pažangos vertinimo rodikliai. skaityti »