Учёные из Университета Рэдбуд обнаружили новейший механизм, который позволяет сохранять данные в ничтожно мелкой единице вещества – 1 атоме. Это возможность для хранения намного большего объема данных, нежели в настоящее время на жёстких дисках. Итоги исследований опубликовало издание NC.

После того, как ученые вышли на уровень 1 атома, магнитные атомы проявили нестабильность.

“Постоянно возникающее магнитное поле определяет присутствие обоих полюсов (север и юг), остающихся в одной и той же ориентации”, – рассказывает ученый-физик А. Хачетурян.

“Однако когда мы дошли до 1 мельчайшей частицы, оба полюса начали изменяться, не понимая, какое точно направление надо показывать, так как они оказывались слишком чуткими к собственному окружению. А для того чтоб атом сохранял данные, ему не нужно метаться в разные стороны. На протяжении ближайших десятилетий учёные исследовали вопрос: какое же число атомов необходимо для стабилизации магнита, чтоб частица не колебалась, и сколько по времени в нём будут храниться данные, перед тем, как атом опять завертится? Предыдущие два года учёные из Лозанны и IBM выясняли, каким образом удержать мельчайшую частицу от переворачиваний, и продемонстрировали, что 1 атом способен быть в качестве запоминающего устройства. С целью реализации этой идеи исследователи использовали отрицательную температуру (-233 градуса по Цельсию), что существенно ограничивает использование технологии”.

А вот учёными из Рэдбудского Университета был предпринят другой подход. При выборе конкретной субстанции (а именно это был полупроводниковый чёрный фосфор) физики открыли новейший метод хранения сведений в отдельных мельчайших кобальтовых частицах. Этот метод позволяет решить вопрос нестабильности. Во время использования сканера (туннельного микроскопа), то есть когда металлический щуп с острием передвигается по поверхности с дистанцией несколько атомов, исследователи обнаружили одиночные частицы кобальта, присутствующие на фосфорной поверхности. Еще они продемонстрировали, что есть возможность для манипуляций отдельными кобальтовыми атомами при введении их в 1 и 2-х битовых состояний. 

Учёные уверяют, новейший механизм позволяет сохранять в тысячи раз куда больше данных, чем на привычных нам жёстких дисках. 

Как устроен принцип магнитного хранения

На снимках, сделанных под микроскопом, оранжевые круги – это моменты смещения.

Ученые за основу приняли электромагнитные показатели атома, у которого (точно так же, как и у Земли) есть 2 противоположных полюса. Но не такие, как у планет, ведь при обыкновенных условиях они всё время мечутся. Физики выявили, что нахождение отдельных кобальтовых атомов в специально приготовленном субстрате разрешает возникшую проблему (при этом не нужно охлаждать температуру). После того как стабильность была достигнута, они сумели без трудностей маневрировать электронными энергетическими уровнями, меняя своё битовое состояние.

Принцип действия новейшего способа накопления информации остается прежним: здесь, как и раньше, применяется магнетизм с целью записи состояния 0 либо 1. Но в привычных технологиях хранения информации на 1 бт приходятся десятки тысяч атомов. При новейшем подходе энергопотребление накопителей при функционировании сокращается, увеличивается объём или существенно уменьшаются их собственные размеры.

Технологический прогресс не стоит на месте, постоянно развивается. Научные открытия и достижения столь удивительны и полезны. Что еще смогут придумать ученые для развития современного мира? Будьте в курсе последних событий в мире вместе с нами!