| 0 |
|
Миниатюризация носителей информации достигает фундаментальных пределов. Новый подход состоит в том, чтобы использовать спин-кроссоверные молекулы в качестве наименьшего блока памяти. Они могут хранить информацию об их магнитном состоянии. Исследователям из Кильского университета (Германия) удалось успешно разместить такие молекулы на поверхности и, таким образом, улучшить их емкость. Это теоретически увеличило бы плотность хранения обычных жестких дисков более чем в сто раз.
Использование спиновых кроссоверов в качестве наименьшей единицы хранения позволило бы еще больше увеличить плотность хранения носителей данных. Задача состоит в том, чтобы прикрепить эти молекулы к поверхностям, не разрушая их емкость. В настоящее время удалось добиться успеха в исследовательской группе из Университета Кристиана-Альбрехта в Киле (CAU). Она не только успешно запустила новый класс спиновых кроссоверов на единой поверхности, но также смогла использовать взаимодействия, которые ранее считались препятствующими увеличению их емкости. Теоретически это увеличит плотность хранения обычных жестких дисков более чем в сто раз и значительно уменьшит размер носителей данных.
«Сегодня бит на жестком диске занимает площадь около 10 x 10 кв. нм. Однако это все еще слишком много, чтобы идти в ногу с ростом миниатюризации электронных компонентов. Технология, используемая в настоящее время на жестких дисках для хранения данных, ограничена квантовомеханическим фундаментальным пределом в размере бит. С сегодняшнего дня он не может достичь дальнейшей миниатюризации», - сказал Торбен Яспер-Тённис (Torben Jasper-Tönnies), аспирант исследовательской группы профессора Ричарда Берндта (Richard Berndt) в Институте экспериментальной и прикладной физики в CAU. В своем решении он и его коллеги используют одну молекулу как пример, чтобы продемонстрировать принцип, который мог бы позволить производить намного меньшие жесткие диски с большей емкостью хранения в будущем. Молекула имеет размеры всего один квадратный нанометр. Можно было бы использовать в 100 раз меньшую область для хранения бит. По мнению исследователей Киля, это будет шагом к смещению квантовых физических пределов в технологии хранения. Междисциплинарная исследовательская группа использует молекулу, которая не только может переключаться между высоким и низким магнитным состоянием. Прикрепленная к специальной поверхности, она также может поворачиваться на 45 градусов. Это свойство позволит записывать информацию в три состояния, то есть 0, 1 и 2, объяснил Яспер-Тённис. В качестве единицы хранения был бы не бит, а «трит», таким образом двоичный код стал бы «троичным кодом».
Задача ученых заключалась в том, чтобы найти подходящую молекулу, а также подходящую поверхность и совместить их подходящим методом. Магнитные молекулы, так называемые спиновые кроссоверные молекулы, очень чувствительны и могут быть легко разрушены. Поэтому исследователям пришлось найти способ крепко зафиксировать молекулу на поверхности и в то же время сохранить ее характеристику переключения. Химики из исследовательской группы под руководством профессора Феликса Тужека (Felix Tuczek) в Институте неорганической химии при CAU создали магнитную молекулу особого класса (так называемую спиновую кроссоверную молекулу железа (III)). Эту молекулу можно легко связать с поверхностью нитрида меди путем осаждения из паровой фазы.
Молекула может не только переключаться между различными состояниями спина, но также (в так называемом состоянии низкого спина) между двумя разными ориентациями. Тонкий зонд сканирующего туннельного микроскопа (RTM) выполняет функцию головки чтения/записи на жестком диске. С его помощью молекула может быть использована не только как для записи, но и может считываться с помощью электричества. Принципиальная применимость молекул в качестве устройств хранения данных была продемонстрирована с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Однако до того как эти молекулы действительно смогут использоваться в качестве устройств хранения данных для промышленного рынка, все еще остается преодолеть важное препятствие: необходимо выяснить, как молекулы могут быть интегрированы с чипом.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
