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

ISM Vadybos ir ekonomikos universiteto durys atviros moksleiviams

ISM Vadybos ir ekonomikos universitetas jau penktus metus kviečia vyresnių klasių moksleivius dalyvauti seminarų cikle „ISM Moksleivių universitetas“. skaityti »

KTU – Nobelio premijos laureato Anilo Markandya paskaitos

Kauno technologijos universitete (KTU) šią savaitę lankysis ir paskaitas skaitys bei kūrybines dirbtuves ves Nobelio premijos laureatas Anilas Markandya. skaityti »

JAV pristatomas Lietuvos atviros prieigos tyrimų centrų tinklas „Open R&D Lithuania“

Spalio 12–16 d. švietimo ir mokslo viceministrė Svetlana Kauzonienė su Lietuvos mokslo ir verslo misija lankosi Jungtinėse Amerikos Valstijose. Bostone ir Čikagoje mūsų šalies delegacija pristatys Lietuvoje veikiantį atviros prieigos tyrimų centrų tinklą „Open R&D Lithuania”. skaityti »

Vilniuje veiks naujas interaktyvus Mokslo centras

Savivaldybėje pasirašytas ketinimų protokolas steigti naują Mokslo centrą Vilniuje. Vilniaus meras Remigijus Šimašius susitiko su Mokslo centro steigimo iniciatyvine grupe – universitetų, verslo, pramoninkų, lazerių asociacijų atstovais – aptarti jo idėją, koncepciją ir išskirtinumą. skaityti »

Vilniaus universitetas perims prestižinio Europos universiteto patirtį

Spalio 6–8 d. Vilniaus universitete lankosi pirmaujančio Švedijoje ir į geriausių universitetų pasaulyje šimtuką patenkančio Lundo universiteto delegacija. skaityti »

KTU sukurtas išmanusis pleistras naikina net antibiotikams atsparias bakterijas

„Mane žavi galimybė sukurti inovaciją, kuri palengvintų sergančių žmonių kančias, pagreitintų ligonių gijimą. Išmanusis pleistras – tai pirmoji idėja, kurią bandau įgyvendinti“, – teigia Kauno technologijos universiteto (KTU) Medžiagų mokslo instituto (MMI) doktorantas Tadas Juknius. skaityti »

Švietimo ir mokslo ministrė A. Pitrėnienė susitiko su jai viešą laišką parašiusiu mokiniu

Internete viešą laišką švietimo ir mokslo ministrei Audronei Pitrėnienei paskelbęs Kauno „Santaros“ gimnazijos mokinys Tautvydas Kiršys lankėsi Švietimo ir mokslo ministerijoje. skaityti »

Nobelio medicinos premija – už vaistus parazitinėms ligoms gydyti

Paskelbta Nobelio premija medicinos srityje. Ją pasidalijo JAV mokslininkas Williamas C. Campbellas, japonų mokslininkas mikrobiologas Satoshi Ōmura ir kinų tradicinės medicinos specialistė Youyou Tu už atrastus vaistus, skirtus parazitinėms ligoms gydyti. skaityti »

Iškilmingai įteikta Meilės Lukšienės premija

Švietimo ir mokslo ministrė Audronė Pitrėnienė per renginį, skirtą Tarptautinei mokytojų dienai, įteikė Meilės Lukšienės premiją šių metų laureatei – Klaipėdos Vitės pagrindinės mokyklos socialinei pedagogei Kristinai Stankutei-Matei. skaityti »

Šalies mokytojams – Prezidentės sveikinimas

Lietuvos Respublikos Prezidentė Dalia Grybauskaitė pasveikino visus Lietuvos mokytojus Tarptautinės mokytojų dienos proga. skaityti »