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

Skelbiamas geriausio 2015 metų kokybinio rašto darbo konkursas

Fenomenologinių tyrimų institutas skelbia Geriausio metų kokybinio rašto darbo Lietuvoje konkursą. skaityti »

LEU leidykla kasmetinėje Vilniaus knygų mugėje pristatys naujausius leidinius

Vasario 25–28 d. Lietuvos parodų ir kongresų centre „Litexpo“ (Laisvės pr. 5, Vilnius) vyks 17-oji tarptautinė Vilniaus knygų mugė. Šių metų tema – „Personažas ieško autoriaus“. Parodoje susitikimus rengs ir savo išleistas knygas pristatys ir Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) leidykla. skaityti »

Lietuvos studentai kviečiami dalyvauti Finansų ministerijos mokslo darbų konkurse

Šiais metais jau trečią kartą Finansų ministerija inicijuoja ir kviečia dalyvauti 2016 m. studentų mokslo darbų konkurse apie Europos Sąjungos struktūrinių fondų investicijų efektyvumą. skaityti »

Bus vykdoma nuolatinė absolventų įsidarbinamumo stebėsena

Tęsiami valstybinės absolventų įsidarbinamumo stebėsenos sistemos kūrimo darbai. Vyriausybė patvirtino Nacionalinės žmogiškųjų išteklių stebėsenos pagrindų aprašą, nustatantį jos paskirtį, vykdytojus, principus ir koordinavimą. skaityti »

KTU mokslininkai sukūrė betono mišinį statybiniam 3D spausdintuvui

KTU SAF Statybinių medžiagų katedros vedėjo vadovaujama mokslininkų grupė sukūrė betono mišinį, kurį galima naudoti spausdinant namus. Automobilių pramonės patirtis neišvengiamai persikels į statybų verslą. skaityti »

ŠMM siūlo kokybinius pokyčius aukštosiose mokyklose

Įvesti minimalius reikalavimus universitetams ir kolegijoms ir jų pagrindu pertvarkyti aukštųjų mokyklų tinklą bei finansuoti tik kokybiškas studijas ir mokslinius tyrimus vykdančias aukštąsias mokyklas. skaityti »

VU rektorius su Jónu Baldvinu Hannibalssonu aptarė aukštojo mokslo ypatumus

Lietuvos valstybės atkūrimo dienos išvakarėse Vilniaus universiteto (VU) rektorius prof. Artūras Žukauskas susitiko su VU garbės daktaru, buvusiu Islandijos užsienio reikalų ministru dr. Jónu Baldvinu Hannibalssonu. skaityti »

LEU LF prof. dr. Vidas Kavaliauskas dalyvavo projekte „Azerbaidžano multikultūralizmo žiemos mokykla“

Lietuvos edukologijos universiteto Lituanistikos fakulteto (LEU LF) Lietuvių kalbotyros ir komunikacijos katedros prof. dr. Vidas Kavaliauskas vasario 8–14 d. dalyvavo tarptautiniame projekte „Azerbaidžano multikultūralizmo žiemos mokykla“, kurį organizavo Baku multikultūralizmo centras. skaityti »

Nacionalinė biblioteka kurs bibliotekininkų kvalifikacijos kėlimo modelį

Lietuvos nacionalinė Martyno Mažvydo biblioteka įgyvendins Lietuvos kultūros tarybos finansuojamą dvejų metų trukmės projektą „Lietuvos viešųjų bibliotekų darbuotojų kvalifikacijos kėlimo sistemos modelio sukūrimas“. skaityti »

Socialinių mokslų kolegija bendradarbiaus su Aplinkos ministerija

Aplinkos ministras Kęstutis Trečiokas ir Socialinių mokslų kolegijos direktorė Gabija Skučaitė pasirašė jų vadovaujamų institucijų bendradarbiavimo sutartį. skaityti »