IBM bināros datus glabā tikai par 12 atomiem

IBM

IBM Research ir veiksmīgi saglabājis vienu magnētisko datu bitu ar tikai 12 dzelzs atomiem un pilnu datu baitu 96 atomos. Tas norāda glabāšanas blīvumu, kas ir vismaz 100 reizes blīvāks nekā lielākie cietā diska šķīvji vai zibatmiņas mikroshēmas.



Komanda, kuru vada Andreas Heinrich no IBM Research Almaden (Kalifornija), sāka meklēt mazāko magnētisko uzgali no apakšas uz augšu. Tā vietā, lai sāktu ar zināmu datu nesēju un meklētu veidu, kā to uzlabot - standarta pieeja nozarēm, kuras reglamentē Mūra likumi, Heinrihs un viņa komanda sāka no mazākās iespējamās vienības - atoma - un izveidoja savu ceļu līdz mazākajam, tika sasniegts stabils magnētiskais uzgalis.

IBM



Heinrihs & Co burtiski uz vara substrāta izveidoja dzelzs atomu masīvu pa vienam, līdz dzelzs atomi sasniedza “kritisko uzglabāšanas masu” - pietiekami daudz atomu, lai stabili saglabātu savu magnētismu. Zemā temperatūrā šis skaitlis ir 12; istabas temperatūrā skaitlis ir aptuveni 150 - ne tik iespaidīgs, bet tomēr par lielumu labāks par jebkuru esošo cieto disku vai silīciju ( MRAM ) uzglabāšanas risinājums.



Tik tālu, labi. Bet vai IBM pētnieki ar tādu precizitāti manipulēja ar atsevišķiem atomiem - un, iespējams, vēl svarīgāk, kā viņi lasīja un rakstīja šos 12 atomu bitus? Atbilde, kā ar daudziem mūsdienu varoņdarbi nanoinženierijas jomā , ir skenējošais tuneļa mikroskops (STM). STM ir telpas lieluma ierīce ar ļoti, ļoti mazu galu, kas var attēlot, izmērīt un manipulēt ar konstrukcijām atomu līmenī, izmantojot nelielu elektrisko strāvu.

Antiferromagnētisms, ko izmanto binārā bita glabāšanaiVispirms STM tiek izmantots, lai sakārtotu dzelzs atomus uz vara pamatnes - salīdzinoši viegls uzdevums, mums stāsta Heinrihs. Tad STM izmanto, lai izmērītu konkrētā atoma magnētismu, lai noskaidrotu, vai magnētiskā bita binārā vērtība ir 0 vai 1. Tas ir nedaudz sarežģītāk, nekā izklausās, un tam ir nepieciešams izmantot antiferromagnētismu. Cietajā diskā, kurā tiek izmantots feromagnētisms, katrs magnētiskā bita atoms ir vērsts uz to pašu virzienu, radot magnētisko lauku (“ziemeļi”, “dienvidi”), kuru mēra ar galvu un pārvērš binārā vērtībā. Problēma ir tā, ka, lai izveidotu pietiekami lielu magnētisko lauku, jums ir nepieciešami tūkstošiem vai miljonu feromagnētisko atomu. Izmantojot antiferromagnētismu, magnētiskā bita atomi ir izlīdzināti tā, ka magnētiskā lauka summa ir nulle. To ir grūti aprakstīt - tas ir vieglāk, ja skatāties tikai labajā pusē redzamo attēlu vai skatāties zemāk ievietoto videoklipu.

Izmantojot antiferromagnētisko uzgali, ja jūs pagriežat vienu dzelzs atomu ar STM, visi pārējie atomi pārslēdzas, lai uzturētu līdzsvaru. Tādēļ jūs aplūkojat magnētiskā bita augšējo kreiso atomu (izmantojot ST) un uzreiz izstrādājat bināro vērtību. Voila - 12 atomu magnētiskais bits, kuru varat lasīt un rakstīt.



Tomēr tagad izaicinājums ir atrast veidu, kā masveidā ražot vara loksnes ar precīzi izlīdzinātu dzelzs atomu blokiem. Lai manipulētu ar šiem atoma lieluma baitiem, jums tehniski nav vajadzīgs istabas izmēra STM, taču mums jāatrod veids, kā piestiprināt vadus šīm mazajām konstrukcijām, kas atrodas krietni tālāk vismodernākā 22 nm pusvadītāju tehnoloģija . Par laimi Heinriham, kad jūsu amata nosaukums ir Atomu Uzglabāšana, jums nav jāuztraucas ar šādiem sīkumiem - to varat atstāt novājēju ziņā nanotehnoloģija flunkies sakārtot.

Copyright © Visas Tiesības Aizsargātas | 2007es.com