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

VGTU studentai kels Vilnių į virtualią realybę

Vilniaus Gedimino technikos universitete (VGTU) jau trečią kartą vieši Žilvinas Lilas – Kelno (Vokietija) medijų meno akademijos profesorius, vienas iš Paidia instituto Kelne įkūrėjų, ketverius metus dirbęs kompanijoje „Disney“, nuo 2004 m. dėstantis akademinei bendruomenei, verslo ir vyriausybinėms institucijoms daugiau nei dešimtyje šalių. skaityti »

7 patarimai abiturientams, kaip pasirinkti tinkamas studijas

Jau greitai Lietuvos abiturientai ne tik laikys brandos egzaminus, bet ir darys vieną svarbiausių sprendimų savo gyvenime – rinksis studijas ir kartu ir būsimą karjeros kelią. skaityti »

„LOGO“ olimpiada atskleidė tendenciją: vis daugiau merginų renkasi IT mokslus

Programavimą renkasi vis daugiau merginų. Tokią tendenciją išryškino šių metų „LOGO“ konkursas ir olimpiada, kurioje dalyvavo 106 antrų-aštuntų klasių mergaitės. skaityti »

Garsiniai skaitymai supažindins su geriausiomis 2016 m. knygomis vaikams

Pasakos prieš miegą – įprastas dalykas. O jei pasaka pradėtume rytą? skaityti »

Vaikų knygos dieną bus apdovanoti labiausiai nusipelnę vaikų literatūros kūrėjai

Nacionaliniame dramos teatre, iškilmingai bus apdovanoti 2016 m. labiausiai nusipelnę vaikų literatūros kūrėjai: rašytojai, iliustruotojai, vertėjai, taip pat skaitymo skatinimo specialistai ir tyrinėtojai. skaityti »

Tyrimas atskleidė, kaip pedagogai žada sudominti šiuolaikinį mokinį

Skaitmeninės technologijos skinasi kelią į mokyklas ir gali atverti daugiau galimybių tiek mokiniams, tiek mokytojams, rodo bendrovės „Samsung“ vykdyta mokytojų apklausa Vokietijoje. skaityti »

VDU bus įkurtas pirmasis Lietuvoje Kūrybinių ir kultūrinių inovacijų kompetencijos centras

Bendradarbiaujant su italų mokslininkais ir sekant Australijos, D. Britanijos ir kitų šalių pavyzdžiu, Lietuvoje bus steigiamas pirmasis Kūrybinių ir kultūrinių inovacijų kompetencijos centras – Vytauto Didžiojo universitetas (VDU) laimėjo šio centro kūrimui skirtą Europos Komisijos (EK) remiamą projektą, finansuojamą pagal Europos tyrimų ir inovacijų programą „Horizon 2020“. skaityti »

VU profesorius – pirmasis Lietuvos mokslininkas, gavęs prestižinę Europos mokslo tarybos dotaciją

Vilniaus universiteto (VU) Gyvybės mokslų centro Biotechnologijos instituto profesoriui Sauliui Klimašauskui paskirta prestižinė, 2,5 mln. eurų siekianti Europos mokslo tarybos (EMT) dotacija patyrusiems mokslininkams (angl. European Research Council Advanced Grant). skaityti »

Vilniaus universitete gimsta tradicija teikti Atminties diplomus

„Grįžtanti atmintis – Recovering Memory“. Taip pavadintas Vilniaus universiteto (VU) projektas, kuriuo siekiama prisiminti ir pagerbti tuos bendruomenės narius, studentus ir darbuotojus, kurie dėl permainingos Lietuvos istorijos, totalitarinių režimų ar vietos žmonių kolaboravimo buvo pašalinti iš universiteto, neteko galimybės baigti studijas, įgyti išsilavinimą, tęsti mokslinius tyrimus, pedagoginę ar kitą su universitetu susijusią veiklą. skaityti »

Tautinių mažumų departamentas skelbia baigiamųjų mokslo darbų konkursą

Tautinių mažumų departamentas prie Lietuvos Respublikos Vyriausybės skelbia baigiamųjų mokslo darbų Lietuvos tautinių mažumų tematika konkursą. skaityti »