کوچکترين بيت حافظه‌‌يي مغناطيسي جهان ساخته شد

دانشمنداني از IBM با گذشت 30 سال از پژوهش فناوري‌ نانو، به طور موفقيت‌آميزي توانايي ذخيره‌سازي اطلاعات در 12 اتم مغناطيسي را شرح داده‌اند.

به گزارش سرويس فناوري ايسنا، اين در حالي است که حافظه‌هاي صفحه‌‌يي امروزي تقريبا از يک ميليون اتم براي ذخيره سازي يک بيت اطلاعاتي واحد استفاده مي‌کنند. توانايي دستکاري ماده به وسيله اساسي‌ترين مولفه‌هايش - اتم به اتم - مي‌تواند به فهم عميق و ضروري براي ساخت افزاره‌هاي کوچک‌تر، سريع‌تر و کم مصرف‌تر منجر شود.

اينکه چه تعداد اتم براي ساخت يک بيت حافظه‌‌يي مغناطيسي قابل اعتماد مورد نياز است، تاكنون نامعلوم بوده است.

مواد فرومغناطيس، با خواصي مشابه همان آهنرباهايي که در يک يخچال استفاده مي‌شوند، از يک برهم‌کنش مغناطيسي بين اتم‌هاي تشکيل‌دهنده استفاده مي‌کنند که تمام اسپين‌هاي آنها – سرچشمه مغناطيسي اتم‌ها - را در يک جهت واحد هم‌خط مي‌کند.

فرومغناطيس‌ها در ذخيره‌سازي داده‌هاي مغناطيسي خيلي خوب کار کرده‌اند، ولي يک مانع بزرگ درکوچک‌سازي آنها تا حد ابعاد اتمي وجود دارد و آن برهم‌کنش بيت‌هاي همسايه با يكديگر است. مغناطيس‌پذيري يک بيت مغناطيسي مي‌تواند به طور قوي مغناطيس‌پذيري همسايه‌اش را از طريق ميدان مغناطيسي‌ خود متأثر کند. به کارگيري بيت‌هاي مغناطيسي در مقياس اتمي جهت نگهداري اطلاعات يا انجام اعمال محاسباتي مفيد نيازمند کنترل دقيق اين برهم‌کنش‌ها بين بيت‌ها است.

دانشمندان IBM از يک ميکروسکوپ تونل‌زني روبشي (STM) براي مهندسي اتمي گروهي از 12 اتم که به طور پادفرومغناطيسي به هم جفت شده بودند، استفاده کرده و بيتي از داده را براي ساعت‌ها در دماهاي پايين ذخيره كردند. آنها با استفاده از مزيت مربوط به جهت‌گيري‌هاي تناوبي ذاتي اسپين مغناطيسي، توانايي بسته‌بندي کردن بيت‌هاي مغناطيسي همسايه را در فواصل بسيار نزديک‌تر از چيزي که قبلا ميسر بود، به نمايش گذاشتند.

اين کار به طور قابل‌ توجهي چگالي ذخيره‌سازي مغناطيسي را بدون ايجاد اختلال در حالت بيت‌هاي همسايه افزايش مي‌دهد.

اين پژوهشگران، جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله «Science» منتشر کرده‌اند.