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

Lietuvos gyvybės mokslų tyrėjams – naujos perspektyvos pasaulinėse rinkose

Lietuva jungiasi į Europos molekulinės biologijos mokslo tinklą, vienijantį gyvybės mokslininkų bendruomenę. skaityti »

MRU vyks pirmasis Korėjiečių kalbos konkursas

Lapkričio 27 d., 17.30–19.00 val., Mykolo Romerio universitete (I-414 auditorijoje) vyks pirmasis Korėjiečių kalbos konkursas skaityti »

Bendradarbiaus kosminius tyrimus vykdantys Kauno ir Ispanijos universitetai

Lietuvišką darganą į ispanišką saulę trumpam iškeitę Kauno technologijos universiteto (KTU) Elektros ir elektronikos fakulteto (EEF) atstovai namo grįžo netuščiomis. Jų rankose – ne tik nauja bendravimo sutartis su Migelio Hernandezo universitetu (Elčė, Ispanija). skaityti »

Programuoti galima išmokti ir žaidžiant

Programavimo įgūdžiai padės ne tik ateities karjeroje, bet ir išmokins spręsti problemas, logiškai mąstyti. Tiesa, programavimo pagrindų nebūtina mokytis sudėtingai – vaikai su jais gali susipažinti ir žaisdami mėgstamus žaidimus. skaityti »

Švietimo ir mokslo ministrė A. Pitrėnienė ES Tarybos posėdyje diskutavo apie migrantų integraciją

Švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė pirmadienį Briuselyje dalyvavo Europos Sąjungos Tarybos posėdyje tema „Švietimas ir migracija. Neseniai atvykusių migrantų ir migrantų kilmės asmenų integravimo strategijos“. skaityti »

Gyventojams vertingiausia investicija – išsilavinimas ir žinios

Gyventojai labiausiai vertina investicijas į švietimą ir išsilavinimą, atskleidė Klaipėdoje ir Vilniuje atliktos gatvės apklausos. Daugiau kaip pusė (58 proc.) iš 100 apklaustųjų, nepriklausomai nuo jų amžiaus, teigė, kad švietimas ir mokslas yra prioritetas. skaityti »

Švietimo ir mokslo ministerija skatina mokytojų kvalifikacijos kėlimą geriausiuose pasaulio tyrimų centruose

Dvi fizikos mokytojos lapkričio 9–20 dienomis dalyvavo Japonijoje, Tokai mieste, Japonijos branduolinės energetikos agentūros organizuotame tarptautiniame seminare, skirtame moksleivių edukacijai apie radiaciją. skaityti »

Plečiasi VU sukurtas pasaulinis informatikos tinklas „Bebras“

Praėjusi savaitė buvo oficialiai paskelbta „Bebro“ renginių savaite daugiau kaip 40 šalių. skaityti »

Bitkoinų stabilumą saugo ne įstatymai, o matematika

Jeigu bandytume suprasti, kaip veikia kriptografinė bitkoinų valiuta, pradėję nuo techninių detalių, iškart pasimestume. Tad pabandykime pažvelgti į atsiskaitymų šia valiuta sistemą tarsi iš paukščio skrydžio daug ką supaprastindami ir palygindami su atsiskaitymais tikrais pinigais. skaityti »

Kaip su paaugliais kalbėtis apie pinigus?

Finansų planavimo įgūdžiai yra ne įgimti, o įgyjami. Tačiau ne visada finansiniam raštingumui yra skiriama pakankamai dėmesio. Dėl šios priežasties SEB bankas pradėjo rengti interaktyvias diskusijas 9-12 klasių moksleiviams. skaityti »