Магнитная запись информации достигла предельной плотности

Магнитная запись информации достигла предельной плотности

Международная группа физиков добилась предельной плотности записи информации в магнитном состоянии вещества — один бит в одном атоме. Это соответствует увеличению емкости жестких дисков в тысячи раз. Для двухбитового устройства ученые разработали процедуры записи и чтения информации с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Технология еще далека от реальных применений, однако она показывает, что достижение предела плотности записи информации возможно. Исследование опубликовано в Nature, кратко о нем сообщает редакционная заметка журнала.

Магнитная запись информации основана на том, что многие материалы в магнитном поле намагничиваются вдоль его линий и сохраняют эту намагниченность даже после отключения поля. В магнитных носителях, таких как дискеты и HDD, роль битов выполняет намагниченность небольших участков диска. С уменьшением размеров этих участков значительно растет объем информации, которую можно записать на устройстве того же размера. Сейчас один домен коммерчески доступных жестких дисков насчитывает в себе порядка миллиона атомов (несколько нанометров в диаметре). Эксперименты показывают, что размер запоминающей ячейки можно уменьшить до 3-12 атомов.

На поверхности оксида магния гольмий испытывает магнитную анизотропию — она приводит к тому, что у атома есть два устойчивых магнитных состояния, определяющихся ориентацией его суммарного спина. Чтобы перейти из одного состояния в другое атом должен преодолеть энергетический барьер. Чем ниже температура среды, тем менее вероятен этот переход. Соответственно этим двум устойчивым состояниям и приписываются значения «нуля» и «единицы».

Чтобы проверить, не вносит ли сам кантилевер помех в работу устройства и оценить время жизни записанной информации, физики использовали недавно разработанный ими метод мониторинга магнитных полей. Для этого рядом с атомами гольмия ученые поместили атом железа, служивший детектором. Магнитное поле атома гольмия вызывало небольшие изменения в электронной оболочке железа (происходило расщепление уровней), что авторы фиксировали с помощью спектроскопических техник. Оказалось, что информация хранилась без изменений на протяжении более пяти часов. При повышении температуры до 4,3 кельвина спонтанное изменение состояния произошло спустя полтора часа после записи.

Это не первый пример памяти, использующей для записи одиночные атомы. В 2016 году голландские физики научились кодировать информацию с помощью положения одиночных атомов хлора на монокристалле меди. Авторы продемонстрировали элемент памяти объемом в один килобит и даже записали в него фрагменты текста лекции Ричарда Фейнмана «Там внизу много места» и «Происхождения видов» Чарльза Дарвина.

Предельная плотность записи информации позволяет поместить по одному биту информации в один атом, находящийся на поверхности носителя. Если взять, к примеру, поверхность монокристалла железа и записывать информацию на ней, то в квадратном сантиметре уместится около 10 петабайт данных.

Владимир Королёв

N+1

Похожие новости:
Физики побили рекорд плотности записи информации
Физики из Университета Дельфта реализовали устройство с рекордно высокой плотностью информации — для кодирования одного бита используется всего лишь несколько атомов. Такая технология позволит записать в одном квадратном сантиметре поверхности около 10 терабайт информации, а на площади традиционных ..
2016-07-19 2258 0 Электроника
0
Новая флеш-память 3D NAND от Micron и Intel
Компании MicronTechnology, Inc. и Intel объявили о доступности технологии 3D NAND, которая позволяет создавать флеш-память с самым высоким в мире уровнем плотности размещения ячеек хранения данных. Флеш-память используется в самых легких ноутбуках, самых быстрых центрах обработки ..
2015-04-01 2936 0 Электроника
0
LG готовит WP-смартфон Miracle с дисплеем Nova
Компания LG в ближайшее время может представить коммуникатор Miracle, функционирующий под управлением операционной системы Windows Phone. По предварительной информации, аппарат получит 4-дюймовый мультитач-дисплей Nova с разрешением WVGA (480×800 точек). Панели Nova обладают высокой яркостью, пониженным ..
2012-02-11 1693 0 Электроника
0
В России поступил в продажу диктофон Sony ICD-UX560
Многие слышали такое словосочетание, как - шпионские мини диктофоны. Неправда ли, название будоражит, захватывает и настораживает. На рынке аудиотехники все больше становятся популярными мини диктофоны для скрытой записи звука, и несмотря на интригующее название, устройства имеют широкую сферу применения. ..
2016-04-22 1943 0 Электроника
0
Micron и IBM начали производство памяти нового типа
Небезызвестные фирмы Micron и IBM начинают совместный выпуск инновационной памяти под кодовым наименованием Hybrid Memory Cube (далее HMC) для компьютеров последующего поколения, сообщает “Новый Обзор“.  Компании будут производить свои изделия на заводе IBM, в Ист-Фишкилл штата Нью-Йорк. ..
2011-12-13 2149 0 Электроника
0
Intel открывает новые горизонты в хранении и записи данных
В один прекрасный день новая технология, разработанная учёными может расширить пределы плотности данных обычных магнитных и оптических накопителей, так как сегодняшние устройства имеют ограниченный срок жизни из-за механического износа, сообщает «SciencePlanet.ru». В настоящее время исследовательская ..
2012-09-13 1379 0 Электроника
0
Apple придется заняться рекламой Samsung
Британский суд, недавно не нашедший признаков нарушения патентов Apple планшетником корейской Samsung, пошел дальше простого отклонения иска. Apple теперь придется потратиться на информационную кампанию, восстанавливающую "честь и достоинство" корейской фирмы. Кроме того, калифорнийскую фирму ..
2012-07-19 1628 0 Электроника
0
Новым "макбукам" ускорят Wi-Fi
На конференции Worldwide Developers Conference (WWDC), которая откроется 10 июня, компания Apple покажет новые модели ноутбуков MacBook Air с более быстрым модулем беспроводной связи Wi-Fi. Также лэптопам обещают четвертое поколение процессоров Intel Core ..
2013-06-6 1571 0 Электроника
0
Panasonic терпит миллиардные убытки
Японская корпорация Panasonic заявила о квартальных потерях в 2,6 миллиардов долларов и скорректировала годовой прогноз, согласно которому убытки компании составят 10 миллиардов долларов. Причиной финансовых неудач Panasonic стал низкий спрос на телевизоры на фоне жесткой конкуренции, высокий курс ..
2012-02-3 2092 0 Электроника
0
Как выбрать жесткий диск для сервера?
      В компаниях где с одной базой данных работает ни один человек, а сразу несколько. Или приходится хранить большое количество баз и данных. Появляется естественная потребность в сервере. Сервер — это мощный компьютер с большим объемом памяти, который выполняет операции по обработке ..
2019-09-05 2700 0 Электроника
0
Seagate приблизилась к созданию 60-терабайтных дисков
Seagate Technology объявила о создании инновационной технологии хранения данных с плотностью записи 1 терабайт на квадратный дюйм. Как сообщается на сайте компании, новая разработка позволит ей удвоить максимальную емкость жестких дисков до конца этого года, а в течение десяти лет — ..
2012-03-21 1944 0 Электроника
0
LG показала флагманский смартфон G5
Компания LG представила в рамках Mobile World Congress 2016 в Барселоне свой новый флагманский смартфон LG G5. Об этом сообщается на странице компании в Facebook.Главная особенность нового смартфона — двойная камера с разрешением 16 и 8 мегапикселей. Поочередное использование камер позволяет повышать качество ..
2016-02-22 2006 0 Электроника
0
Материал для сверхбыстрой памяти нашли в старых DVD
Физики из США и Германии выяснили, что один из халькогенидных материалов — теллурид серебра, индия и сурьмы — способен изменять свое электрическое сопротивление быстрее, чем за одну триллионную долю секунды. По словам ученых, такое быстрое «переключение» свойств позволит создать на основе халькогенидов ..
2016-08-09 2458 0 Электроника
0
На eBay нашли новую версию умных очков Google
На интернет-аукционе eBay была замечена официально не выпущенная модель умных очков Google Glass. Об этом пишет The Verge. Лот обнаружил пользователь соцсети Google+ Кевин Кейб (Cavin Kabe).Предположительно, на фотографии изображена версия Enterprise Edition. Она отличается от стандартной Explorer ..
2016-03-21 1651 0 Электроника
0
Defender G-Lens M322: третий глаз
Что мы представляем под веб-камерой, какие функции она включает в себя? Обычно это общение в спайпе или запись новогодних поздравлений для родственников живущих далеко. Новинка Defender G-Lens M322 превзойдет все ваши ожидания и поразит вас своими возможностями. Благодаря этой миниатюрной новинки вы сможете ..
2011-11-17 2359 0 Электроника
0