Ученые компании IBM создали функционирующую единицу магнитного хранения данных, которая имеет размеры 4 на 16 нанометров и использует всего 12 атомов для хранения одного бита данных. Таким образом, 1 байт информации может быть сохранен с использованием всего 96 атомов вещества, а для сравнения стоит привести, что в обычных жестких дисках для хранения байта информации используется около 500 миллионов атомов.
Это достижение было реализовано в ходе исследований, проведенных учеными компании IBM и Немецкого научного центра German Center for Free-Electron Laser Science (CFEL), который является совместным предприятием Немецкого исследовательского центра DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) в Гамбурге, Института Макса Планка и Гамбургского университета.
"Магнитный бит" был создан буквально атом за атомом с использованием сканирующего туннельного микроскопа, находящегося исследовательском центре Альмадена компании IBM в Сан-Хосе. Атомы железа расположены в ряды по шесть атомов, эти ряды сгруппированные парами, представляли собой единицы, способные хранить один бит данных, таким образом, для хранения одного байта требуется восемь пар рядов.
Каждая пара рядов может быть установлена в одну из двух возможных конфигураций магнитного состояния, которые служат эквивалентом логической единицы и логического нуля. Используя наконечник сканирующего микроскопа и электрический импульс, ученые смогли переключать магнитные состояния из одного в другое. Впоследствии, используя тот же самый микроскоп, ученым удалось четко прочесть записанные ранее в эти ячейки данные.
Обычные жесткие диски используют для хранения данных явление ферромагнетизма, в этом случае все атомы магнитного домена, т. е. одного бита, имеют одинаковый магнитный момент. Домен атомарного уровня использует противоположное явление, соседние атомы всегда имеют противоположные магнитные моменты, что удерживает их от взаимного влияния, в результате этого стала возможным такая плотная "упаковка" атомов в ряды на расстоянии менее нанометра друг от друга.
Но, прежде чем ожидать появления памяти, состоящей из пар рядов атомов, в продаже, ученым предстоит провести еще немало работы. На данный момент, новый материал сохраняет свои свойства только при температуре 5 Кельвинов или -268C. Но ученые уверены в том, что структуры, составленные из большего количества атомов, будут сохранять свои свойства и при комнатной температуре.
Новый тип памяти.