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

Duris atvers Vilniaus kolegijos vaikų darželis „Vikutis“

Vasario 11 d. 13 val. Vilniaus kolegijos Pedagogikos fakulteto Edukacijos centre (Palydovo g. 29, Vilnius) atidaromas kolegijos įsteigtas vaikų darželis „Vikutis“. Tai pirmasis ir kol kas vienintelis darželis, veiksiantis šioje aukštojoje mokykloje. skaityti »

Prasidėjo išankstinis abiturientų priėmimas į aukštąsias mokyklas

Vasario 1 d. prasidėjo išankstinis abiturientų priėmimas į bakalauro studijas. Vienas pirmųjų išankstinius priėmimus Lietuvoje vykdo ISM Vadybos ir ekonomikos universitetas. skaityti »

Japonijos ambasada organizuoja konkursą Lietuvos mokytojams

Japonijos ambasada skelbia konkursą jauniems (iki 35 metų) mokytojams, kurie norėtų gauti stipendiją ir dalyvauti mokytojų profesinio tobulinimosi programoje Japonijoje. skaityti »

Šiuolaikinėje mokykloje – programavimas nuo pirmos klasės

Pedagogai iš visos Lietuvos savaitę pradėjo piešdami šiuolaikinės mokyklos vizijas. Šalies sostinėje vyko analogų neturinčios skaitmeninių mokymų pedagogams programos „Samsung Mokykla ateičiai“ finalinis renginys. skaityti »

Prasideda nacionalinis moksleivių čempionatas „Makaronų tiltai 2016“

Vilniaus Gedimino technikos universitetas (VGTU) šiemet vėl kviečia išbandyti jėgas nacionaliniame statybos iš makaronų čempionate „Makaronų tiltai 2016“. Jame gali dalyvauti iš 4 moksleivių suburtos komandos. skaityti »

Aukštosios mokyklos didina minimalius stojamuosius balus

Švietimo ir mokslo ministerija kreipėsi į aukštąsias mokyklas dėl minimalaus stojamojo balo nustatymo 2016 m. priėmimo taisyklėse. skaityti »

LEU vyresniųjų klasių moksleivius kviečia į „Jaunojo pedagogo akademiją“

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) jau trečią kartą kviečia 11–12 klasių moksleivius į „Jaunojo pedagogo akademiją“ (JPA), kurios metu geriau pažins pedagogo profesiją, ugdysis lyderystės, bendravimo, komandinio darbo ir organizavimo įgūdžius. skaityti »

Švietimo ir mokslo ministerijoje pristatytas KTU ir LSMU susijungimo projektas

Iki 2025 metų – tarp 250 geriausiųjų pasaulio universitetų. Tokį tikslą sau kelia Kauno technologijos (KTU) ir Lietuvos sveikatos mokslų (LSMU) universitetai. skaityti »

Projekto „Išmanioji klasė 2016“ prizai – geriausiai rūšiuojančiai Lietuvos mokyklai

Nuo sausio prasideda naujas „Mes rūšiuojam“ projektas, kurio metu daugiausiai naudotų mobiliųjų telefonų bei planšetinių kompiuterių surinkusiai mokyklai bus įrengta išmanioji klasė. skaityti »

Žaidimas „Minecraft“ keliasi į mokyklų klases

Šią vasarą JAV programinės ir techninės įrangos gamintoja „Microsoft“ pristatys specialų populiariojo žaidimo „Minecraft“ leidimą, skirtą švietimui. skaityti »