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

Europos kosmoso agentūroje – KTU doktorantė

Kauno technologijos universiteto (KTU) Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto Mikrosistemų ir nanotechnologijų mokslo centro (MGF MNMC) doktorantė Nora Šlekienė laimėjo konkursą stažuotei Europos kosmoso agentūroje (EKA). skaityti »

Prezidentė skelbs Bibliotekų metų pradžią

Lietuvos Respublikos Prezidentė Dalia Grybauskaitė penktadienį, vasario 12 d., Vilniaus universitete paskelbs Bibliotekų metų pradžią. skaityti »

Pasaulio universitetų reitinge – Mykolo Romerio universiteto šuolis

Nacionalinės mokslinių tyrimų tarybos (Consejo Superior de Investigaciones Cientificas – CSIC) įkurta Kibermetrikos laboratorija (Cybermetrics Lab) kas pusmetį atnaujina ir paskelbia pasaulio universitetų reitingą „Webometrics“ pagal universitetų aktyvumą pasauliniame internetiniame tinkle. skaityti »

VU garbės daktaro vardai – už Lietuvos laisvės ir mokslo pažangą

Vasario 11 d. 15 val. Šv. Jonų bažnyčioje bus suteikti Vilniaus universiteto garbės daktaro vardai. Už išskirtinį indėlį į Lietuvos nepriklausomybės įtvirtinimą tarptautinėje erdvėje VU pagerbs Islandijos politiką, ekonomistą ir diplomatą Jóną Baldviną Hannibalssoną. skaityti »

Bibliotekų metais Lietuvos nacionalinė Martyno Mažvydo biblioteka užbaigia pagrindinio pastato rekonstrukciją

2016 metai Lietuvoje skirti bibliotekoms. Šūkiu „Stiprios bibliotekos, stipri visuomenė“ išreiškiama Bibliotekų metų idėja: siekiama bendruomenėse stiprinti bibliotekų identitetą, pristatyti ir populiarinti bibliotekų paslaugas, aktyvinti bendradarbiavimą tarptautiniu mastu, taip pat skatinti skaitymą ir formuoti teigiamą požiūrį į jį. skaityti »

Konkurse „ARTech 2016“ mokiniams duris atvers pusšimtis inžinerinių įmonių

Norėdami padėti moksleiviams atrasti inžineriją, jos grožį, galimybes, technologijų pažangą ir inovacijas, Švietimo ir mokslo ministerija, Vilniaus Gedimino technikos universitetas (VGTU) ir Lietuvos inžinerinės pramonės asociacija (LINPRA) skelbia konkursą „ARTech 2016“. skaityti »

Saugaus interneto savaitė: saugiai elgtis internete vaikus mokys 35 specialistai

Lietuvos mokyklose prasideda Saugaus interneto savaitė. Jos metu daugiau nei 25 įmonių specialistai vyks į susitikus su moksleiviais, kurių metu pasakos apie saugų bendravimą ir naršymą internete. skaityti »

Didesnis IT studijų finansavimas – galimybė, kurios verslas seniai laukė

Gali būti, kad jau greitai Lietuvos aukštąsias mokyklas paliks vis daugiau studentų, rankose laikančių technologinių mokslų diplomą. skaityti »

Lietuvos edukologijos universitetas organizuoja taupiausio bendrabučio konkursą

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) galvoja apie ateitį ir kviečia bendrabučiuose gyvenančius universiteto studentus dalyvauti taupiausio bendrabučio konkurse. Tai naujas konkurso, vykstančio nuo 2013 metų, etapas. skaityti »

Paaiškėjo geriausiai informatiką išmanantys šalies moksleiviai

Paskutinę sausio dieną surengtas informatikos ir informatinio mąstymo konkurso „Bebras“ II etapas. Jame paaiškėjo geriausieji ir gabiausieji informatikai. skaityti »