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

Vilniaus universitete sostinės mokyklos dalysis savito ugdymo idėjomis

Vilniaus mokyklos susiburs pasidalyti savitomis ugdymo praktikomis, pristatys, ką yra sukūrusios ar atradusios, ir tai, kas jų mokyklą daro geresnę, stipresnę, išskirtinę. skaityti »

Aukštojo mokslo kokybei – aukštesni reikalavimai

Lietuvos Respublikos Prezidentė Dalia Grybauskaitė su akademinės bendruomenės, darbdavių ir studentų atstovais aukštojo mokslo kokybės klausimus. skaityti »

Valstybinių universitetų rektoriai ir kolegijų direktoriai diskutavo apie bendradarbiavimo galimybes

Švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė sukvietė valstybinių universitetų rektorius ir kolegijų direktorius į susitikimą. Jie dalyvavo diskusijoje „Naujos bendradarbiavimo kryptys. Stipri partnerystė − naujos galimybės“. skaityti »

ISM Mokytojų universitetas: prognozės ateities mokykloms

ISM Vadybos ir ekonomikos universitetas spalio 27 d. pakvietė Lietuvos mokytojus bei mokyklų vadovus į profesinio tobulėjimo seminarų ciklą „ISM Mokytojų universitetas“. skaityti »

Mokykla be sienų kviečia į atradimų laboratorijas

Lapkričio 6–7 dienomis Lietuvos parodų ir kongresų centre LITEXPO vyksiančioje švietimo parodoje „Mokykla 2015“ bus įrodyta – mokslas nėra nuobodus. skaityti »

MRU rektorius lankosi partnerių universitetuose Japonijoje

Spalio 29–lapkričio 3 d. Mykolo Romerio universiteto rektorius doc. dr. Algirdas Monkevičius lankysis Japonijoje. Rektorius vyksta dalyvauti MRU partnerio Josai tarptautinio universiteto 50-ečio jubiliejuje. skaityti »

Verslumas reikalingas visiems – ne tik verslininkams

Kaip ir skaitmeninis raštingumas ar kalbų mokėjimas, verslumas šiandien yra aktualus visiems, o ne tik verslo, vadybos ir ekonomikos studentams. Norintiems sėkmingai įsidarbinti šiuolaikiniame pasaulyje, jau studijų metu reikėtų išugdyti geresnį verslumo suvokimą. skaityti »

MRU LAB laboratorijos padės spręsti šalies savivaldybių švietimo problemas

Spalio 26 d. naujajame Mykolo Romerio universiteto MRU LAB korpuse įvyko Lietuvos savivaldybių švietimo skyrių vadovų susitikimas su MRU LAB Edukacinių technologijų laboratorijos vadove doc. dr. Asta Balkute bei Mokymosi visą gyvenimą laboratorijos vadove doc. dr. Jolanta Urbanovič. skaityti »

Lietuva – pasaulio mokslo lyderių akiratyje

Lietuvos Respublikos Prezidentė Dalia Grybauskaitė spalio 27 d., 9.30 val., susitiks su didžiausio pasaulyje mokslo centro CERN direktoriumi, profesoriumi Rolfu-Dieteriu Heueriu ir Lietuvos mokslo akademijos prezidentu, profesoriumi Valdemaru Razumu. skaityti »

KTU kuriamos Rytų medicinos principais paremtos technologijos

Kauno technologijos universiteto (KTU) Mechatronikos instituto direktoriaus Vytauto Ostaševičiaus vadovaujama mokslininkų komanda kuria Rytų medicinos principais paremtas inovacijas, kurios gali apsaugoti nuo klastingų ligų bei pagerinti savijautą. skaityti »