IBM tallentaa binääridataa vain 12 atomille

IBM

IBM Research on onnistuneesti tallentanut yhden magneettisen bittidatan, jossa on vain 12 rautatomia, ja täyden tavun tiedot 96 atomissa. Tämä edustaa tallennustiheyttä, joka on vähintään 100 kertaa tiheämpi kuin suurimmat kiintolevyalustat tai flash-muistisirut.



Ryhmä, jota johtaa Andreas Heinrich IBM Research Almadenista (Kalifornia), aloitti pienimmän magneettikärjen etsimisen alhaalta ylöspäin. Sen sijaan, että aloitettaisiin tunnetulla tallennusvälineellä ja etsitään tapaa parantaa sitä - Mooren lain säätelemien teollisuudenalojen tavanomainen lähestymistapa - Heinrich ja hänen tiiminsä lähtivät pienimmästä mahdollisesta yksiköstä - atomista - ja rakensivat tiensä pienimpään asti, vakaa magneettikärki saavutettiin.

IBM



Heinrich & Co rakensi kirjaimellisesti joukon rautatomeja kuparisubstraatille yksi kerrallaan, kunnes rautatomit saavuttivat 'kriittisen varastomassan' - tarpeeksi atomeja pitääkseen stabiilisti magnetisminsa. Matalissa lämpötiloissa tämä luku on 12; huoneenlämmössä luku on noin 150 - ei aivan yhtä vaikuttava, mutta silti suuruusluokkaa parempi kuin mikään nykyinen kiintolevy tai pii ( MRAM ) varastointiratkaisu.



Toistaiseksi niin hyvä. Mutta Miten manipuloivatko IBM: n tutkijat yksittäisiä atomeja niin tarkasti - ja ehkä vielä tärkeämpää, kuinka he lukivat ja kirjoittivat nämä 12-atomibitit? Vastaus, kuten monien kanssa nykyaikaisia ​​tekoja nanotekniikan on skannaava tunnelimikroskooppi (STM). STM on huoneen kokoinen laite, jolla on hyvin, hyvin pieni kärki, joka voi kuvata, mitata ja manipuloida rakenteita atomitasolla pienellä sähkövirralla.

Antiferromagnetismi käytettiin binääribitin tallentamiseenEnsinnäkin STM: ää käytetään raudan atomien järjestämiseen kuparisubstraatille - suhteellisen helppo tehtävä, Heinrich kertoo. Sitten STM: ää käytetään mittaamaan tietyn atomin magneettisuus sen selvittämiseksi, onko magneettisen bitin binääriarvo 0 tai 1. Tämä on hieman hankalampaa kuin miltä se kuulostaa ja vaatii antiferromagnetismin käyttöä. Kiintolevyllä, joka käyttää ferromagneettisuutta, jokainen magneettisen bitin atomi on samaa suuntaa luoden magneettikentän ('pohjoinen', 'etelä'), joka mitataan pään avulla ja muutetaan binääriarvoksi. Tämän ongelmana on, että tarvitset tuhansia tai miljoonia ferromagneettisia atomeja riittävän suuren magneettikentän luomiseksi. Antiferromagnetismin avulla magneettisen bitin atomit kohdistuvat siten, että magneettikentän summa on nolla. Tätä on vaikea kuvata - se on helpompaa, jos katsot vain oikealla olevaa kuvaa tai katsot alla upotettua videota.

Antiferromagneettisella kärjellä, jos käännät yhden rautatomin STM: llä, kaikki muut atomit kytkeytyvät tasapainon ylläpitämiseksi. Tämän vuoksi katsot magneettibitin vasenta yläkulmaa (käyttämällä ST: tä) ja selvität välittömästi binääriarvon. Voila - 12-atominen magneettibitti, jota voit lukea ja kirjoittaa.



Haasteena on kuitenkin löytää tapa tuottaa kuparilevyjä massatuotantoon tarkasti kohdistettujen rautatomien kanssa. Sinun ei teknisesti tarvitsisi huoneen kokoista STM: ää näiden atomikokoisten tavujen manipulointiin, mutta meidän olisi löydettävä tapa kiinnittää johdot näihin pieniin rakenteisiin, jotka ovat kaukana huipputason 22 nm: n puolijohdetekniikka . Onneksi Heinrichille, kun työnimikkesi on johtava tutkija Atomi Varastointi, sinun ei tarvitse vaivata itseäsi sellaisilla yksityiskohdilla - voit jättää sen hämärään nanotekniikka flunkit selvittää.

Copyright © Kaikki Oikeudet Pidätetään | 2007es.com