IBM разработала память, использующую для хранения одного бита 12 атомов

После 30 лет исследований в области нанотехнологий специалистам компании IBM Research удалось значительно сократить число атомов, используемых магнитными устройствами хранения для записи информации – ими продемонстрирована возможность использовать всего 12 атомов для хранения одного бита данных. Это изобретение позволит в перспективе производить накопители, емкость которых в десятки тысяч раз превосходит показатели современных твердотельных дисков.

Современные полупроводниковые технологии позволяют производить более дешевые, эффективные и емкие устройства хранения, но не могут обойти физические ограничения. В нынешних устройствах хранения используются ферромагнитные материалы, для кодирования информации тем или иным способом выравнивается спин атомов, причем сами атомы расположены далеко друг от друга.

Новый подход предусматривает более плотное размещение атомов и использует «антиферромагнетизм», метод, когда спины атомов разворачиваются в противоположных направлениях. Это позволяет создать магнитную память с плотностью в сотни раз выше, чем в современных системах.

В экспериментах ученые использовали атомы железа на подложке из нитрата меди. Начав эксперимент с одного атома при температуре около 1 К, они увеличивали число атомов в группе пока не достигли стабильности, достаточной для хранения одного бита информации. Стабильное состояние на 12 атомах удалось сохранить при повышении температуры до 5 К. По мнению ученых, увеличив размер ячейки до 150 атомов, удастся удерживать стабильность и при комнатной температуре.

В IBM Research полагают, что в перспективе новую технологию можно будет использовать не только для твердотельных накопителей, но и адаптировать для ленточных накопителей. Результаты исследований опубликованы в журнале Science.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365