Ученые создали самое маленькое магнитное запоминающее устройство

Ученые создали самое маленькое магнитное запоминающее устройство

Ученые из германского научного центра CFEL и специалисты IBM создали самое маленькое в мире магнитное запоминающее устройство - они смогли записать один байт на 96 атомах, в то время как для записи этого объема данных на современных жестких дисках требуется полмиллиарда атомов, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Себастьян Лот (Sebastian Loth) из Центра лазеров на свободных электронах (CFEL - Center for Free-Electron Laser Science), созданного университетом Гамбурга, синхротронным центром DESY и Обществом Макса Планка, а также его коллеги научились создавать антиферромагнитные наноструктуры из нескольких атомов железа и записывать на них информацию.

Нанометровый "жесткий диск" был собран атом за атомом с помощью сканирующего туннельного микроскопа в исследовательском центре IBM в Сан-Хосе (Калифорния). Атомы железа были распределены на подложке рядами по шесть. Двух таких рядов - 12 атомов - оказалось достаточно, чтобы записать один бит - элементарную единицу информации. В свою очередь, для записи одного байта (восьми битов, которыми кодируются буквы или десятичные цифры) требуется восемь таких пар, которые занимают область размером 4 на 16 нанометров.

Атомы железа в этом устройстве имеют два возможных магнитных состояния, которым поставили в соответствие 0 или 1 бит.

Данные записывались и считывались с помощью сканирующего туннельного микроскопа - электрический импульс с него переключал группы атомов из одного состояния в другое, а более слабый импульс позволял считывать их состояние. Вместе с тем, "нанодиск" может сохранять устойчивое состояние только при очень низкой температуре, близкой к абсолютному нулю - 5 кельвин или минус 268 градусов Цельсия.

Однако ученые рассчитывают, что группы из 200 атомов будут устойчивы и при комнатной температуре. Вместе с тем, до широкого использования этой технологии в сфере хранения данных пока еще далеко.

Ученые впервые использовали явление антиферромагнетизма для записи данных. Магнитные моменты атомов в антиферромагнитных веществах направлены не в одну сторону, как у ферромагнетиков, а в противоположных направлениях, поэтому на макроскопическом уровне антиферромагнетики не обладают магнитным полем - оно компенсируется из-за разнонаправленности магнитных моментов.

Это означает, что атомы антиферромагнитного вещества могут быть размещены очень близко и они не будут воздействовать друг на друга. Именно благодаря этому ученым удалось уместить ячейки записи на нанометровых площадках.

Эта разработка позволила создать не только метод хранения данных, но и способ изучить границу между классической и квантовой физикой.

"Мы научились контролировать квантовые эффекты меняя форму и размер групп атомов. Теперь мы можем использовать эту способность, чтобы исследовать, как возникают квантовые механизмы, как магниты ведут себя на границе между двумя мирами", - говорит Лот.

Источник: dom-tehnika.ucoz.com

Похожие новости:
Новое устройство уменьшит стоимость водородного топлива
Некоторые автопроизводители начали разрабатывать автомобили, работающие на водородном топливе. Учёные Стэнфордского университета создали устройство, которое уменьшит стоимость водородного топлива. Ведущие компании Toyota, Mercedes-Benz и другие занимаются разработкой таких автомобилей, однако водородное топливо не дешёвое, ..
2014-08-31 1442 0 Технология
0
Ученые создают роботов спасающих зрение человека
Как и весь наш организм, сетчатка наших глаз нуждается в кислороде. Его недостаток приводит к ухудшению кровообращения и, как следствие, к слепоте. Поэтому чем раньше врачи поставят диагноз, тем больше шансов на спасение зрения пациента. Исследователи Швейцарского федерального института технологий, возглавляемые профессором Брэдли ..
2013-05-11 1157 0 Технология
0
Ученые создали новые магнитные технологии охлаждения
Новая технология охлаждения опирается на материалы, которые изменяют свою температуру, когда на них воздействует магнитное поле . Доктор Luis Hueso из исследовательского центра CIC nanoGUNE разработал новую технологию для охлаждения микроэлектронных компонентов. Система охлаждения основана на явлении магнитного охлаждения, ..
2013-02-26 1541 0 Технология
0
Сибирские ученые создали крошечные светильники из углеродных наноструктур
Российские ученые создали новый композиционный материал на основе углеродных нанотрубок и наноалмазов. Об этом сообщает красноярский Институт биофизики Сибирского отделения РАН. Материал представляет собой прочно связанную конструкцию из вертикально стоящих графеновых нанотрубок, на поверхность которых нанесен ..
2015-04-01 1313 0 Технология
-1
В Германии создали самое большое в мире «искусственное солнце»
Немецкие ученые создали «самое большое в мире искусственное солнце» — источник интенсивного света, с помощью которого планируется производить экологически чистое топливо. Об этом сообщает The Guardian.Эксперимент с «прожекторами» проводится в Германском аэрокосмическом центре в 50 километрах от Кельна. Там ученые разместили ..
2017-03-26 4139 0 Технология
0
Физики создали самые точные в мире атомные часы
Физики из США и Сингапура создали самые точные на сегодняшний день атомные часы в мире. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Livescience. Новые часы могут ошибиться на одну секунду за 15 миллиардов ..
2015-04-23 1383 0 Технология
2
Ученые разработали наноимплант, мониторящий состояние пациента
Южнокорейские инженеры создали носимый «умный пластырь», который диагностирует состояние человека и впрыскивает лекарства под кожу. Обзор устройства опубликован 30 марта в Nature Nanotechnology. Когда пациенты принимают жизненно необходимые препараты, многое может пойти не так: всегда ..
2014-04-01 1055 0 Технология
0
На Земле вспыхнет маленькое искусственное солнце
Американские ученые из Lawrence Livermore National Laboratory зажгут на Земле маленькое искусственное Солнце. По их прогнозам, в результате эксперимента должно выделиться в 10 раз больше энергии, чем будет затрачено на то, чтобы инициировать реакцию. Губернатор Калифорнии Арнольд Шварценеггер в ходе последнего посещения ..
2012-09-4 1266 0 Технология
0
Ученые создали микрочип, подавляющий голод
Британские ученые из университета в Лондоне создали микрочип, который способен подавлять аппетит. Испытания на животных электронного имплантата вот-вот начнется, и его создатели говорят, что это может обеспечить более эффективную альтернативу  хирургии для потери веса.  Чип представляет имплантируемый модулятор, ..
2013-04-1 1199 0 Технология
0
Ученые создали портативное устройство для выявления РНК
Специалисты японского института передовых исследований RIKEN создали портативное устройство на основе микрочипа, не требующего внешнего источника энергии. Прибор способен обнаруживать наличие микроРНК в образцах чрезвычайно малых объемов всего за 20 минут. Таким образом, устройство станет ..
2012-11-12 873 0 Технология
0
Ученые создали новый вид полимера
Ученые из американского университета Duke University создали необычный полимер, который практически невозможно разрушить. Исследования ученых показали, что созданный ими полимер способен восстанавливаться при разрушении и износе. Сам полимер, при воздействии на него, просто меняет свою структуру и физические свойства. ..
2013-08-6 1999 0 Технология
-1
Автомобили зарядят с помощью электромагнитной индукции
Небольшая энергоёмкость батарей – это один из факторов, которые тормозят повсеместное внедрение экологически чистых электромобилей. Как справится с этой проблемой, придумали в Центре автомобильных технологий Стэнфордского университета. Об изобретении рассказывает NewScietist.Группа ученых под руководством Шанхуэйя Фаня предложила ..
2011-12-4 1369 0 Технология
0
Ученые создали ткань, убивающую бактерии
Израильский профессор Аарона Геданкена и  ученые из Бар-Иланского университета, создали новое нанопокрытие для тканей, при соприкосновении с которыми погибают даже устойчивые к антибиотикам бактерии. Это покрытие для ткани, способно поднять на более высокий уровень поддержание стерильности в больницах и гигиены ..
2013-03-5 1211 0 Технология
0
Побеждающих мужское бесплодие спермоботов показали на видео
Ученые из Института интегративных нанонаук в Дрездене представили видео спермоботов, которые могут доставлять мужские половые клетки до женских. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nano Letters, а кратко о них сообщает EurekAlert! Спермоботы представляют собой микромоторы спиралевидной ..
2016-01-15 863 0 Технология
1
Ученые создали в лаборатории первую кожу киборга
Ученые Гарвардской лаборатории создали первую в мире «кожу киборга». Исследователи успешно провели испытания, в ходе которых электрические нанопровода были вживлены в искусственно созданный биоматериал, сообщает британское издание Huffpost Tech. «Встроенные» в кожу провода позволяют ученым ..
2012-09-5 1219 0 Технология
0