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

Panaudojant ES lėšas didinamas doktorantų skaičius

Doktorantūros studijoms 2014–2020 m. skiriama 22,4 mln. eurų iš ES struktūrinių fondų. skaityti »

Mokslininkai: politika turi remtis mokslu pagrįstais sprendimais

Lietuvos mokslo taryba per 5 metus finansavo 213 mokslinių tyrimų, pagal kuriuos valdžios institucijoms parengtos rekomendacijos, susistemintos žinios, susijusios su visuomenei aktualiomis problemomis bei galimais jų sprendimo būdais. skaityti »

LEU pradeda leisti jaunųjų mokslininkų darbus – „Mažąją mokslinę seriją“

Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) leidykla pradėjo leisti geriausių socialinių, fizinių, biomedicinos ir humanitarinių mokslų sričių bakalaurų ir magistrų mokslines studijas – „Mažąją mokslinę seriją“. skaityti »

Ministrė Audronė Pitrėnienė dalyvauja Pasaulio švietimo forume

Švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė sausio 18–20 d. lankosi Londone. Ji dalyvaus Pasaulio švietimo forume ir Britų švietimo ir mokymo technologijų parodoje (BETT), taip pat susitiks su Didžiosios Britanijos lituanistinių mokyklų ir lietuvių bendruomenės atstovais. skaityti »

Lietuva išmaniųjų mokytojų skaičiumi lenkia kaimynes

26 Lietuvos mokytojai pateko tarp 4 tūkst. visame pasaulyje, kuriems „Microsoft“ suteikė mokytojų novatorių-ekspertų vardą. Šiuo skaičiumi Lietuvos pedagogai lenkia kolegas Baltijos šalyse ir tokias valstybes, kaip Šveicarija ar Japonija. skaityti »

Studentų metų lyderiu išrinktas VGTU atstovas

Lietuvos studentų sąjunga (LSS) skelbė labiausiai nusipelniusių studentų apdovanojimus. skaityti »

Universitetų klasterio planuose – bendros studijų programos ir lietuviškas „Erasmus“

Pirmaisiais tarp Vytauto Didžiojo, Klaipėdos, Lietuvos edukologijos ir Šiaulių universitetų pasirašyto memorandumo rezultatais studentai ir mokslininkai galės pasinaudoti jau 2016–2017 mokslo metais. skaityti »

Pristatytas Nacionalinio mokslo centro Vilniuje projektas

Švietimo ir mokslo ministerijoje pristatytas atnaujintas Nacionalinio mokslo centro Vilniuje projektas. Palyginti su praėjusiu susitikimu, vykusiu lapkritį, smarkiai pasistūmėta į priekį. skaityti »

Pratęsta bendradarbiavimo sutartis tarp LEU ir Vilniaus akademinės sielovados centro

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU), atstovaujamas rektoriaus akademiko Algirdo Gaižučio, ir Vilniaus akademinės sielovados centras, atstovaujamas vadovo kun. Povilo Narijausko, pratęsė bendradarbiavimo sutartį. skaityti »

KTU – pirmoji Lietuvos aukštoji mokykla, inicijavusi dalinimąsi automobiliu

Keturias savaites trukusi akcija „KTU veža namo“ – pirmasis oficialus visame pasaulyje populiaraus keliavimo būdo dalinantis automobiliu (angl. Carpooling) atvejis Lietuvos aukštųjų mokyklų istorijoje skaityti »