Информацию впервые записали на один атом

Интернациональный коллектив ученых открыл возможность создания устройства для хранения информации, в котором размер одной ячейки образовывает один атом. Применение магнетизма для устройств памяти актуально с середины XX века, в то время, когда была изобретена магнитная лента. Сущность его в том, что определенные материалы, под действием магнитного поля намагничиваются.

Участки намагниченности делают роль единиц хранения информации — битов. на данный момент ученые трудятся над уменьшением размера новых устройств, повышением записи информации и скорости чтения и увеличением стабильности ее хранения. Миниатюризация достигла того, что сейчас самый небольшой физический размер бита образовывает три атома.

В новом изучении достигнут новый предел — размер ячейки памяти сократился до одного атома.

Информацию впервые записали на один атом

Игла сканирующего туннельного микроскопа с платиново-иридиевым наконечником

© commons.wikimedia.org

Исследователи из IBM и Университета фундаментальных наук в Сеуле показали запись и чтение информации на атомы редкоземельного металла гольмия, талантливого сохранять намагниченность продолжительное время. Его атомы были нанесены на оксид магния при помощи сканирующего туннельного микроскопа, зондом которого возможно перемещать атомы. Записывали данные кроме этого при помощи сканирующего туннельного микроскопа. Направленный электрический импульс менял намагниченность атома.

Два противоположно направленных вектора намагниченности означают логические ноль и единицу. Схема устройства включала совокупность из двух железа и атомов гольмия на подложке из оксида магния.

Магнитное состояние считывалось при помощи результата магнетосопротивления, для чего рядом с атомами гольмия и были расположены атомы железа. Эффект магнетосопротивления довольно часто употребляется при измерениях — сопротивление на выходе изменяется в зависимости от направления вектора намагниченности. При совпадении намагниченности зонда и измеряемой структуры оно меньше, при их противоположных направлениях — больше.

Атомы железа выступали собственного рода детектором для проверки намагниченности атомов гольмия.

Таким методом на атомы гольмия записали и вычисляли с них последовательно четыре различных состояния, включающих комбинации логических единиц и нулей.

Серьёзным свойством совокупности есть сохранение сказанных микроскопом магнитных состояний, не смотря на то, что расстояние между атомами гольмия было около нанометра. В течение пяти часов перезаписи информации считываемое магнитное состояние соответствовало записанному. В большинстве случаев на столь близком расстоянии происходит обмен магнитными состояниями между атомами, благодаря чего совокупность делается нестабильна.

Объяснения явлению пока не отыскано.

Применение одноатомных ячеек памяти разрешит существенно снизить записи устройств и размер чтения данных.

Изучение размещено в издании Nature
Источник: chrdk.ru

ОДНОАТОМНЫЙ БИТ [Новости науки и технологий]


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: