IBM только что сохранила данные на самом маленьком из когда-либо существовавших носителей данных, состоящем из одного атома!
Технологии хранения данных продолжают уменьшаться в размерах и увеличиваться в объеме, и ученые только что достигли следующего уровня: они создали наноразмерный жесткий диск, используя единственный и уникальный атом.
Исследователи добились этого, намагнитив атом, охладив его жидким гелием и поместив в экстремальный вакуум. С помощью этой техники ученым удалось сохранить один бит данных (либо 1, либо 0) в этом невероятно маленьком пространстве.
Так что да, в настоящее время объем данных, который может храниться на этом крошечном жестком диске, чрезвычайно мал, но, по мнению исследовательской группы IBM, этот подход доказывает, что эта концепция может в конечном итоге привести к созданию дисков размером с кредитную карту, которые сможет вместить всю библиотеку iTunes или Spotify, примерно 30 миллионов песен каждая.
«Мы провели это исследование, чтобы понять, что происходит, когда вы масштабируете технологию до самого фундаментального предела - атомного масштаба», - говорит один из исследователей, Кристофер Лутц, специалист по нанотехнологиям.
Для этого эксперимента команда задействовала знаменитый сканирующий туннельный микроскоп (Scanning Tunneling Microscope - STM), изобретенный в 1981 году исследователями IBM. Герд Бинниг и Генрих Рорер, которые в 1986 году получили Нобелевскую премию по физике за это изобретение. СТМ использует квантовое явление, туннельный эффект, когда электроны могут проталкиваться через потенциальные барьеры, для изучения электроники в атомном масштабе.
Благодаря экстремальному вакууму внутри СТМ (отсутствию молекул воздуха и других загрязнений) ученые смогли манипулировать атомом гольмия. В микроскопе также используется технология охлаждения жидким гелием, необходимая для стабилизации процесса магнитного считывания и записи. Поскольку эта среда так тщательно контролируется, ученые смогли с точностью читать и писать, два магнитно заряженных атома, расположенных всего в одном нанометре друг от друга, что эквивалентно одной миллионной ширины человеческой головы.
С помощью микроскопа ученые смогли ввести электрический ток, который меняет магнитную ориентацию атома вверх или вниз, тем самым имитируя поведение обычного жесткого диска, но на гораздо большей скорости. меньший масштаб.
Чтобы лучше понять, что это означает, вы должны знать, что текущие жесткие диски используют около 100 000 атомов для хранения одного бита. Команда объясняет, что эта технология может помочь в производстве жестких дисков, плотность которых в 1000 раз выше, чем у существующих в настоящее время. Таким образом, хотя этот процесс, несомненно, долгое время будет оставаться слишком сложным и слишком дорогим, чтобы его можно было продавать, интересно отметить, что такая вещь уже может быть физически осуществима.
Хотя ученые и раньше пытались хранить данные на отдельных атомах, по словам команды IBM, это действительно самый маленький жесткий диск, когда-либо созданный с использованием одного атома, гораздо меньшая и более стабильная система, чем предыдущая один.«Высокая магнитная стабильность, связанная с электрическим чтением и записью, показывает, что одноатомная магнитная память действительно возможна», - заключают исследователи IBM.
ВИДЕО: IBM создала самый маленький в мире «магнит» из одного атома и использовала его для хранения компьютерных данных
Другие работы на атомарных носителях:
- Нанотехнологический жесткий диск с атомарной памятью!