Самый маленький в мире жесткий диск был построен из атомов

Автор: · 02.11.2011

Самый маленький в мире жесткий диск был построен из атомов

Твёрдые диски смогут в один раз стать размером с зерна риса, быть в базе музыкальных плееров, каковые будет так мелки, что поместятся в ухе.

Ученые из IBM и германского Центра лазерной науки свободных электронов (German Center for Free-Electron Laser Science -CFEL) выстроили самый мелкий в мире магнитный накопитель, применяя всего 96 атомов для одного байта данных. В простых дисках требуются полмиллиарда атомов для каждого байта.

Прогресс может привести к тому, что маленькие твёрдые диски будут способны хранить от 200 до 300 раза больше информации, чем это вероятно сейчас. Лишь представьте, iPod Touch, что способен будет хранить 12,8 терабайт музыки.

Эффект, что распространен в природе, может привести к данной идее хранения информации, — говорит ведущий создатель изучения Себастьян Лот (Sebastian Loth) из CFEL.

Природное явление, о котором упоминает Лот, имеет отношение к вращению электронов в атома. Современные твёрдые диски применяют магнитные материалы, такие как железо, где все электроны вращаются в одном направлении идеально ровно по отношению к друг другу. Они трудятся так, что с магнитных состояний малых областей на диске считывается информация, а посредством внешнего поля записывается.

Но эти так именуемые ферромагнитные материалы смогут быть сжаты. В случае если магнитные области через чур близко расположены, их магнитные поля мешают друг другу, что осложняет хранение данных.

Но, при помощи материалов, каковые не владеют магнитными особенностями, известными как антиферромагнитные материалы, электроны вращаются в противоположных направлениях и магнитно нейтральны.

Антиферромагнитные регионы не имеют магнитного поля, так их возможно располагать ближе друг к другу, — отмечает Лот.

В действительности, ученым удалось протиснуть биты в пространство на расстоянии одного нанометра друг от друга.

Исследователи собрали маленький жесткий диск, применяя особый инструмент, известный как сканирующий туннельный микроскоп либо STM. Они с опаской положили атомы в ряды из шести атомов любой. Два последовательности хватало, дабы хранить один бит информации.

Восемь пар строчков составляли один байт данных.

Любая пара строчков имеет два вероятных магнитных состояния, воображающих хорошие 0 и 1 бинарные эти компьютера. Электрический импульс от наконечника сканирующего туннельного микроскопа переворачивает магнитную конфигурацию с одного на другой. не сильный пульс употребляется для его прочтения.

Это говорит о том, существуют все ингредиенты для хранения информации на антиферромагнитном зерне, — подчеркивает доктор наук экспериментальной физики в университете Вюрцбурга Матиас Боде (Matthias Bode), не принимавший участия в изучении.

Перед тем как эта разработка начнет употребляться в твёрдом диске компьютеров, но, пройдет еще некое время. Так, ученым еще предстоит решить пара неприятностей. Во-первых, данный жесткий диск был выстроен из атомов, каковые выстраиваются с применением STM, что непрактично и продолжительно.

Во-вторых, хранение информации — магнитное состояние — вероятно лишь при стабильно низких температурах, около 5 градусов выше безотносительного нуля.

Однако, по словам Боде, отыскать материал, что бы действующий при комнатной температуре, не есть чем-то неосуществимым. Предстоит, но, узнать, какой материал пригоден для этого.

Как утверждает Лот, существует много других материалов, с которыми возможно совершить опыты и каковые возможно привести в антиферромагнитное состояние при комнатной температуре. Это не сверхпроводник, в котором мы ищем методы повысить критическую температуру, — отмечает Лот. — Мы знаем, что антиферромагнетики стабильны.

Эта работа ответственна еще и тем, что показала ученым, какое предельное число атомов нужно применять, перед тем как эффекты квантовой механики начнут проявлять себя. Выясняется, что нужное число — двенадцать атомов. При меньшем количестве квантовые эффекты начинают путать хранимую данные.

Источник: www.popsci.com
Перевод: Л.

Супер мелкий жосткий диск Super small hard drive

Интересные записи:

Популярные статьи на сайте:

Метки:

Читайте также:

Возможно будет интересно:

Свежие записи