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

VGTU lankosi Indonezijos ambasadorius

Vilniaus Gedimino technikos universitete (VGTU) svečiuojasi Indonezijos Respublikos nepaprastasis ir įgaliotasis ambasadorius Lietuvoje J. E. Bomer Pasaribu. skaityti »

Verslo stipendijos studentams leidžia patikėti savimi

Gabiems studentams verslo skiriamos stipendijos svarbios ne tik finansiniu požiūriu. Aktyviai su verslininkais bendradarbiaujančių universitetų specialistai sako, kad kur kas svarbiau tokiomis stipendijomis stiprinti studentų motyvaciją ir skatinti juos dar labiau stengtis. skaityti »

Iš Vilniaus mero lūpų – kvietimas verslininkams prisidėti prie mokslo centro kūrimo

Susitikime su verslininkais Vilniaus miesto meras Remigijus Šimašius pristatė sostinėje planuojamo statyti Nacionalinio mokslo centro (muziejaus) koncepciją. skaityti »

Seime bus apdovanoti tarptautinių olimpiadų ir konkursų laimėtojai

2015 metais 91 Lietuvos mokinys dalyvavo 19 tarptautinių renginių, kuriuose iškovojo 1 aukso medalį, 7 sidabro ir 20 bronzos medalių – iš viso 28 asmeninius medalius, taip pat – 5 pagyrimo raštus, 6 specialiuosius prizus, 1 pirmą ir 1 trečią vietą. skaityti »

Baigtas statyti Jungtinis gyvybės mokslų centras

Jungtinio gyvybės mokslų centro (JGMC) idėja virto realybe – oficialiai baigtos vieno ambicingiausių, didžiausių ir inovatyviausių mūsų šalies pastatų statybos. skaityti »

LEU svečiuosis Baltarusijos Respublikos švietimo ir mokslo ministerijos delegacija

Š. m. gruodžio 11 d. 12 val. Lietuvos edukologijos universitete (LEU)svečiuosis Baltarusijos Respublikos švietimo ir mokslo ministerijos delegacija. skaityti »

Lietuvoje kuriama dešimt STEAM – gamtos ir technologijos mokslų – centrų moksleiviams

Siekiant didinti mokinių susidomėjimą mokslu, Lietuvoje kuriama dešimt STEAM – gamtos, technologijų, inžinerijos, matematikos ir kūrybiškumo ugdymo – centrų. skaityti »

Švietimo ir mokslo ministerija skelbia konkursą užsienio lituanistinėms mokykloms

Švietimo ir mokslo ministerija skelbia konkursą užsienio lietuvių neformaliojo lituanistinio švietimo projektams finansuoti 2016 metais. skaityti »

Aukštojo mokslo taryboje sustiprės darbdavių balsas

Į Aukštojo mokslo tarybą įtraukta daugiau socialinių partnerių – darbdavių – atstovų. Švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė patvirtino atnaujintą Aukštojo mokslo tarybos sudėtį. skaityti »

Sukurtas virtualus žaidimas „Knygos kelias“

Įgyvendinant projektą „Senosios knygos slėpiniai“, buvo sukurtas ir lapkričio–gruodžio mėn. Kauno regiono bibliotekose ir mokyklose pristatytas virtualus žaidimas „Knygos kelias“. skaityti »