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

S. Kropas. Laimikiai tik po to, kai pasirūpinsime tinkamais įrankiais

Per pastarąjį dešimtmetį finansinis raštingumas tapo ne tik EBPO, bet ir G20 šalių prioritetinės politikos objektu. skaityti »

Vaizdo žaidimai – daugiau nei vien pramoga: kodėl naudinga žaisti?

Kiekvienas žaidimas gali pasitarnauti ir kaip edukacijos šaltinis, įsitikinusi žaidimų kūrėjų įmonės „SneakyBox“ verslo plėtros vadovė Eglė Čiuoderienė. Pasak specialistės, skirtingi žaidimai padeda ugdyti loginį, kritinį, strateginį mąstymą, lavina atmintį, kūrybiškumą ir dar daugiau. skaityti »

Lietuva kartu su Šveicarija įgyvendino 20 bendrų mokslo projektų

Sėkmingai įvykdyta bendra Lietuvos ir Šveicarijos 2011–2016 m. mokslinių tyrimų programa. Per ketverius metus vykdant šią programą finansuota 20 bendrų mokslo projektų. Tam iš viso skirta 10,649 Šveicarijos frankų. skaityti »

Šią vasarą – dar daugiau nemokamų užsiėmimų mokiniams

Daugiau kaip 200 įvairių įstaigų – mokyklų, profesinio rengimo centrų, bibliotekų – įsijungė į akciją „Atverk duris vasarai“ ir per mokinių atostogas siūlys įdomius nemokamus užsiėmimus vaikams. skaityti »

Projektas „Moksleiviai į Vyriausybę“ kviečia spręsti jaunimo emigracijos problemas

Kol jaunoji Lietuvos karta dar visiškai nepaniro į ilgųjų vasaros atostogų sūkurį, LR Vyriausybės kanceliarija kviečia moksleivius registruotis į rugpjūtį vyksiantį projektą „Moksleiviai į Vyriausybę“, kuris šiemet kvies spręsti jaunimo emigracijos problemas. skaityti »

VU mokslininkai tapo globalaus kosmoso tyrimų projekto dalimi

Iš Žemės į kosmosą vienas po kito kyla mažieji palydovai, skirti Žemės termosferos sluoksniui tyrinėti. Prie šio projekto prisideda ir lietuviai – Vilniaus universiteto (VU) mokslininkai paleis trečiąjį lietuvišką palydovą „Lituanica SAT-2“. skaityti »

Atviros universitetinės studijos internete: patogus būdas tobulėti

Vytauto Didžiojo universiteto Inovatyvių studijų institutas pristatė atviras elektronines studijas, leidžiančias visiems norintiems mokytis atskirų studijų dalykų nuotoliniu būdu. skaityti »

Martyno Mažvydo biblioteka atidaro Laisvalaikio skaityklą

Lietuvos nacionalinės Martyno Mažvydo biblioteka kviečia išsirinkti mėgstamiausią knygą, neštis ją į namus ir skaityti, skaityti, dar kartą skaityti... skaityti »

Paskelbti antrosios nacionalinės teisės žinių olimpiados nugalėtojai

Daugiau kaip 800 moksleivių. Virš 70 Lietuvos mokyklų ir gimnazijų. Tokia įspūdinga antrosios Nacionalinės teisės žinių olimpiados dalyvių statistika, o gegužės 18 dieną Teisingumo ministerijoje iškilmingai apdovanoti ir šių metų renginio nugalėtojai. skaityti »

Beveik 270 elektroninių knygų skaityklių pasieks savivaldybių bibliotekas

Vyriausybė pritarė Kultūros ministerijos siūlymui 268-ias elektroninių knygų skaitykles perduoti savivaldybių nuosavybėn. skaityti »