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

Vilniuje moksleiviai dalyvavo kūrybinio programavimo popietėje

Jungiantis prie pasaulinės iniciatyvios „Hour of code“, programavimo valandai subursiančios daugiau nei 100 milijonų vaikų visame pasaulyje, gruodžio 5 d. Vilniuje pirmą kartą 300 moksleivių buvo pakviesti susipažinti su kūrybiniu programavimu. skaityti »

Vyks seminarų ciklas mokytojams nacionalinio saugumo temomis

Generolo Jono Žemaičio Lietuvos karo akademijoje (Šilo g. 5A, Vilnius) prasidės seminarų ciklas „Nacionalinio saugumo ir pilietiškumo nuostatų stiprinimas ugdyme“. skaityti »

Geriausių pasaulio verslo mokyklų tinkle – KTU Ekonomikos ir verslo fakultetas

Didžiausios tarptautinės vadybos vystymo asociacijos „EFMD Global Network“ (EFMD GN) narių atrankos komitetas gruodžio 3 d. oficialiai patvirtino, kad Kauno technologijos universiteto Ekonomikos ir verslo fakultetas (KTU EVF) atitiko visus jų keliamus reikalavimus. skaityti »

M. K. Čiurlionio menų mokyklos mokiniai pirmą kartą koncertuos Ermitaže Sankt Peterburge

Gruodžio 6 dieną Sankt Peterburgo Ermitaže koncertuos Lietuvos nacionalinės M. K. Čiurlionio menų mokyklos auklėtiniai, kelis muzikinius numerius atliks ir Sankt Peterburgo kultūros komiteto muzikinis licėjus. skaityti »

Kaip studentui išmokti planuoti savo išlaidas

Dažnas pirmakursis nemoka planuoti savo išlaidų, todėl mėnesiui skirta suma ištirpsta per porą savaičių. Ką turi žinoti jaunas žmogus, kad taip nenutiktų? skaityti »

VU pirmą kartą pateko tarp 200 geriausių kylančios ekonomikos šalių universitetų

Gruodžio 2 d. paskelbtame tarptautiniame „Times Higher Education“ (THE) BRICS ir kylančios ekonomikos šalių reitinge Vilniaus universitetas (VU) užėmė 116 vietą. VU yra pirmoji ir vienintelė Lietuvos aukštoji mokykla, patekusi į šios agentūros sudaromus reitingus. skaityti »

Gerai besimokantiesiems iki metų pabaigos bus grąžinta 4,7 mln. eurų

Valstybinio studijų fondo valdyba patvirtino sąrašą asmenų, kuriems bus kompensuota už studijas sumokėta kaina. Į studijas investuotas lėšas atgaus net 2450 geriausių rezultatų pasiekusių studentų ir alumnų, studijavusių valstybės nefinansuojamose studijų vietose. skaityti »

Pasaulinio garso mokslininkai minėjo didžiausios mokslinių tyrimų įstaigos Lietuvoje sukaktį

Fizinių ir technologijos mokslų centras (FTMC) – šiemet išgyvena įdomų ir permainingą laiką – ne tik mini penkerių metų sukaktį, bet ir keliasi į naujus namus – moderniai įrengtas mokslines laboratorijas. skaityti »

VU Fizikos fakultetas mini 50 metų jubiliejų

Šią savaitę Vilniaus universiteto Fizikos fakultetas švenčia 50 metų jubiliejų. Ta proga fakulteto bendruomenė kviečia visus, ne tik buvusius ar esamus fizikus, dalyvauti šventiniuose renginiuose. Jie tęsis iki gruodžio 4 dienos. skaityti »

Švietimo ir mokslo ministerija pradeda viešąsias konsultacijas dėl naujos mokinių pasiekimų vertinimo sistemos

Svarstoma, kad abitūros egzaminus, kurie sukelia nemenką stresą abiturientams ir ne itin išsamiai parodo jų žinias ir kompetencijas, palaipsniui pakeistų kaupiamojo vertinimo sistema. skaityti »