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

Perspektyviems gyvybės mokslų tyrėjams atsiveria naujos galimybės

Gyvenimas ir pažinimas – šie du svarbūs dalykai minimi antrosios gyvybėms mokslams skirtos konferencijos „Vita Scientia“ pavadinime. Šią savaitę į Jungtinį gyvybės mokslų centrą (JGMC) suvažiavo apie 400 dalyvių iš 12 šalių. skaityti »

Patobulinta neformaliojo vaikų švietimo krepšelio skyrimo metodika

Švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė patvirtinto pataisytą Neformaliojo vaikų švietimo lėšų skyrimo ir panaudojimo tvarkos aprašą. Nauja tai, kad krepšelio suma – 15 eurų – galės svyruoti trečdaliu, t. y. vieno vaiko būreliui bus galima skirti nuo 10 iki 20 eurų. skaityti »

VGTU bendradarbiaus su Lietuvos statistikos departamentu

Į VGTU partnerių ratą įsiliejo ir Lietuvos statistikos departamentas – sausio 5 dieną pasirašyta abipusė bendradarbiavimo sutartis. skaityti »

„MRU Naktis“ – tarp geriausių metų studentų renginių

Lietuvos studentų sąjunga (LSS) ir naujienų portalas DELFI paskelbė geriausių metų projektų bei labiausiai nusipelniusių studentų apdovanojimus. skaityti »

Studento sukurtas robotas: „kūną“ pagamino 3D spausdintuvu, skydą – iš glaistyklės

Taline vykstančių robotų varžybų „Robotex“ nuolatinis dalyvis yra Kauno technologijos universiteto studentas Giedrius Liaučys. Jo sukurtas robotas mini sumo rungtyje gruodį vykusiame renginyje užėmė penktą vietą tarp 60 dalyvių. skaityti »

KU Robotikos klubo nariai puikiai pasirodė robotų sumo rungtynėse Japonijoje

Klaipėdos universiteto (KU) Robotikos klubo nariai Augustas Gedgaudas ir Oleg Lyan 2015 m. gruodžio 13 dieną dalyvavo pasaulinėse robotų sumo rungtynėse „International Robot Sumo Tournament 2015“ Japonijoje. skaityti »

LEU mokslininkai laimėjo LMT finansavimą leidinių leidybos konkurse

Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) Istorijos fakulteto mokslininkai akademikas prof. dr. Eugenijus Jovaiša ir doc. dr. Darius Alekna laimėjo Lietuvos mokslo tarybos (LMT) finansavimą leidinių leidybos konkurse. skaityti »

Šalies konkurencingumui didinti – aukštesnė mokslo ir studijų kokybė

Lietuvos Respublikos Prezidentė Dalia Grybauskaitė pasirašė Mokslo ir studijų įstatymo pataisas, kurios padės pakelti aukštojo mokslo kokybę, orientuoti studijas į darbo rinkos ir valstybės poreikius bei skatinti inovacijas. skaityti »

Bendriems mokslo ir verslo projektams skatinti bus paskirstyta 60 mln. eurų

Ūkio ministerija kviečia įmones, mokslinius tyrimus atliekančias viešąsias įstaigas teikti paraiškas gauti finansavimą. Pagal priemonę „Intelektas. Bendri mokslo–verslo projektai“ Ūkio ministerija pirmuoju kvietimu paskirstys 60 mln. eurų. skaityti »

Nuo sausio 1 dienos didėja finansavimas švietimui

Vyriausybė patvirtino Mokinio krepšelio lėšų ir paskirstymo metodikos pakeitimus. skaityti »