| 0 |
|
В эксперименте, поставленном в Алмаденском исследовательском центре компании IBM в Сан-Хосе (штат Калифорния), исследователи достигли предельно высокой величины плотности магнитной записи.
Об этой работе, позволившей впервые в мире осуществить запись-считывание бита информации на один атом с использованием магнитного поля, они рассказали в статье, вышедшей в журнале Nature. В современных коммерческих жёстких дисках для хранения одного бита требуется область, содержащая от миллиона до 100 тыс. атомов.
Другим учёным уже удавалось кодировать цифровую информацию в одиночные атомы, например, используя для этого их местоположение. Однако магнитные технологии, применяемые в ленточных, дисковых носителях и во флэш-памяти имеют преимущество, так как работают с монолитными объектами без перемещения атомов.
Авторы использовали в своём исследовании сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) со специальным зондом, позволяющим наблюдать и перемещать отдельные атомы, а также воздействовать на них импульсом электрического тока. Подобный импульс, подаваемый на индивидуальный атом гольмия (редкоземельный элемент группы лантаноидов), изменял направление его намагниченности, соответствующее состоянию бита памяти.
Для считывания значения такой одноатомной памяти команда IBM изобрела уникальный квантовый датчик. Это функцию выполнял один атом железа, помещённый вблизи атома гольмия. Используя этот метод в сочетании с явлением туннельной магниторезистивности, исследователи показали, что гольмий стабильно сохраняет записанное магнитное состояние на протяжении нескольких часов.
После этого, к одному атому добавили второй и стали постепенно их сближать, чтобы определить минимальное расстояние, на котором атомные биты все ещё можно записывать и считывать независимо. В конечном результате, учёным удалось получить двухбайтовое устройство с промежутком между атомами всего один нанометр, для которого железный сенсор уверенно регистрировал четыре состояния памяти: 1-1, 0-0, 1-0 и 0-1. В макромасштабе это соответствует плотности записи примерно 600 терабит на квадратный дюйм.
Представленная работа носит чисто академический характер, использование в эксперименте сверхвысокого вакуума и жидкого гелия не оставляет надежд увидеть одноатомную память в смартфонах в обозримой перспективе. С другой стороны, при сохранении закона Холла (удвоение плотности памяти каждые 18 месяцев), индустрия подойдёт к этому пределу не ранее, чем через четверть века, а для нынешних темпов совершенствования технологий это гигантский срок.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
