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

LEU Mokytojų dienos proga surengė susimąstyti verčiančią socialinę akciją

Lietuvos edukologijos universitetas (LEU), siekdamas atkreipti dėmesį į mokytojo profesijos svarbą ir minėdamas 80-ąjį jubiliejų, Mokytojų dienos proga surengė fotosesiją „Mokytojo galia“. skaityti »

Baltarusiją tyrinėjantys mokslininkai – apie regiono saugumą

Spalio 2-4 dienomis Kaune vykstapenktasis tarptautinis Baltarusijos tyrinėtojų kongresas – vienas didžiausių akademinių ir ekspertinių renginių, kuris šiemet skirtas itin aktualiai regiono saugumo temai, tarp jų ir įvykiams Ukrainoje, įtampai tarp Rusijos ir Vakarų. skaityti »

SMK inicijuoja projektą, skirtą gebėjimų stiprinimui ir gerosios patirties perėmimui

Socialinių mokslų kolegija, reaguodama į Lietuvoje vykstančius pokyčius socialinės rūpybos, sveikatos apsaugos sferoje, žinodama iššūkius, su kuriais tenka susidurti šios sferos darbuotojams, inicijuoja projektą, skirtą gebėjimų stiprinimui ir gerosios patirties perėmimui. skaityti »

Paskelbtas iškilios mokslininkės, pedagogės Meilės Lukšienės premijos laureatas

Spalio 1 d. Švietimo ir mokslo ministerijoje Meilės Lukšienės premijos skyrimo komisija paskelbė daktarės Meilės Lukšienės premijos laureatą. Šių metų laureate tapo Klaipėdos Vitės pagrindinės mokyklos specialioji pedagogė Kristina Stankutė-Matė. skaityti »

Pagal ES direktyvas: Lietuvos mokslo nauda turi atsispindėti sprendžiant visuomenės problemas

Rudens pradžioje dalyvaujant UNESCO seminare Varšuvoje „Darnaus ir tvaraus vystymosi mokslas Vidurio ir Rytų Europoje“, buvo prieita prie pagrindinės išvados, kad ateities mokslas turi būti kiek įmanoma labiau tarpdisciplininis ir orientuotas pirmiausiai visuomenei aktualioms problemoms spręsti. Lietuva į tai taip pat turės reaguoti. skaityti »

MRU – Baltijos valstybių universitetų doktorantų dirbtuvės

Š. m. spalio 9–10 d. Mykolo Romerio universitete kartu su Talino ir Latvijos universitetais bus rengiamos dirbtuves doktorantams „Academic Writing and Effective Presentation“. Dirbtuvės remiamos Europos Komisijos („7th Framework Programme“). skaityti »

Prestižinio konkurso „iGEM“ dalyviai į Lietuvą parveža aukso apdovanojimą

Vilniaus universiteto (VU) studentų komanda, pirmoji iš Baltijos šalių dalyvavusi prestižiniame sintetinės biologijos konkurse „iGEM“ (angl. International Genetically Engineered Machine competition), pelnė aukso medalius ir buvo įvertinti kaip vieni geriausių savo srityje. skaityti »

KTU ir VU pasirašė strateginio bendradarbiavimo sutartį

KTU ir VU pasiryžę dar glaudžiau bendradarbiauti kartu kuriant mokslinę produkciją, inicijuojant ir įgyvendinant bendrus projektus, keistis ir sisteminti mokslinę ir technologinę informaciją, skatinti abipusį dalyvavimą tarptautinėje tinklaveikoje. skaityti »

LEU mokslininkai laimėjo du naujus tarptautinius NORDPLUS programos projektus

Lietuvos edukologijos universiteto (LEU) Lituanistikos fakultetas (LF) plečia bendradarbiavimą su Baltijos ir Šiaurės šalimis. Laimėti du nauji 2 metų trukmės tarptautiniai NORDPLUS programos projektai. skaityti »

Didžiausios Lietuvoje mokslinių tyrimų įstaigos planuose – inovatyvi pramonė

Didžiausios Lietuvoje veikiančios mokslinių tyrimų įstaigos Fizinių ir technologijų mokslų centro (FTMC) pirmajame naujosios Mokslo tarybos posėdyje buvo išrinktas jos pirmininkas. Juo tapo FTMC lazerinių technologijų skyriaus vadovas dr. Gediminas Račiukaitis, kuris nuo šiol vadovaus pagrindiniam šio centro valdymo organui. skaityti »