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

Šalies mokyklų bendruomenės kviečiamos dalyvauti konkurse

Švietimo ir mokslo ministrei Audronei Pitrėnienei šiuos mokslo metus paskelbus Mokyklos bendruomenės metais, inicijuojamas švietimo įstaigoms skirtas konkursas. skaityti »

Lietuvos jaunimą reikia ugdyti kaip sau veikiančių smulkių ir vidutinių įmonių vadovus

Lapkričio 16 d. Lietuvos pramonininkų konfederacijos prezidentas Robertas Dargis dalyvavo tarptautinėje konferencijoje „Kokios švietimo ir mokymo sistemos reikia Lietuvai: darbo rinkos ir ekonominio augimo iššūkiai“. skaityti »

Naujas LEU mokslo partneris – Baltijos-Amerikos biotaksonomijos institutas

Nuo šiol Lietuvos edukologijos universitetas (LEU) bendradarbiaus su Baltijos–Amerikos biotaksonomijos institutu. Šio instituto misija – ryšių tarp Baltijos šalių ir Jungtinių Amerikos Valstijų, taip pat tarp kitų Amerikos šalių stiprinimas per mokslinius tyrimus ir edukacines programas. skaityti »

KTU įsikurs išskirtinė dizaino biblioteka

Kitais metais Kauno technologijos universiteto (KTU) „Santakos“ slėnyje duris atvers bibliotekos „DesignLibrary“ padalinys. Tai bus pirmasis šios bibliotekos, turinčios padalinius Šanchajuje ir Stambule, filialas Šiaurės Europoje. skaityti »

Vilnius – geriausia vieta Nacionaliniam mokslo centrui kurti

Vilniaus meras Remigijus Šimašius Švietimo ir mokslo ministerijoje pristatė Mokslo centro Vilniuje steigimo idėją ir projektą. skaityti »

Vilniaus universiteto atlikėjai surengs koncertus Baltarusijoje

Vilniaus universiteto (VU) chorai „Gaudeamus“ ir „Pro musica“ bei VU kamerinis orkestras išvyko gastrolių į Baltarusiją. skaityti »

KTU gimnazistai atstovaus Lietuvai gamtos mokslų olimpiadoje Pietų Korėjoje

Šiais metais jaunių gamtos mokslų olimpiadoje, kuri gruodžio pirmąją savaitę vyks Pietų Korėjoje, Lietuvai atstovaus trys Kauno technologijos universiteto gimnazijos (KTUG) auklėtiniai– Mindaugas Dženkaitis, Justinas Terentjevas ir Ignas Šakuro. skaityti »

Už studijas sumokėtus pinigus atgaus beveik 10 proc. geriausiųjų

Geriausiems už mokslą mokantiems bakalauro ir vientisųjų studijų studentams valstybė kompensuoja studijų kainą. Šį rudenį kompensacijas gaus 9,8 proc. studentų. Lyginant su ankstesniais metais jų dalis gerokai išaugo ir beveik pasiekia nustatytą maksimalią 10 proc. ribą. skaityti »

Švietimo ir mokslo ministerija siūlo didinti skatinamąsias stipendijas

Nuo 2016 m. rugsėjo daugiau lėšų ketinama skirti skatinamosioms stipendijoms. Tokį pasiūlymą Švietimo ir mokslo ministerija pateikė derinti Finansų ministerijai, Lietuvos universitetų rektorių ir kolegijų direktorių konferencijoms bei Lietuvos studentų sąjungai. skaityti »

Vilniaus automechanikos ir verslo mokykloje – technologijų proveržis

Ministras Pirmininkas Algirdas Butkevičius dalyvavo atidarant Vilniaus automechanikos ir verslo mokyklos Modernaus variklinių transporto priemonių techninės priežiūros ir remonto bei Transporto sektorinio praktinio mokymo centrus. skaityti »