23/07/2018
/%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BC%D1%8B.jpg?width=500&name=%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BC%D1%8B.jpg)
Исследователи из Швейцарии смогли добиться плотности записи данных на накопитель в один атом, и сохранить при этом атомы в достаточно стабильном состоянии, чтобы информация не терялась.
23/07/2018
Исследователи из Швейцарии смогли добиться плотности записи данных на накопитель в один атом, и сохранить при этом атомы в достаточно стабильном состоянии, чтобы информация не терялась.
Накопители, основанные на одноатомных магнитах, состоят из одиночных атомов, адсорбированных на поверхности, причем каждый атом может хранить бит информации. Для записи и считывания этой информации применяется квантовый механизм. Атомы достаточно малы, чтобы их можно было упаковать в хранилище очень большой плотности по сравнению с использующимися сегодня технологиями.
Успешно реализовать одноатомный накопитель мешает остаточная намагниченность, под влиянием которой атомы меняют свое магнитное состояние при изменении температуры или находясь в зоне действия постороннего магнитного поля. Это приводит к потере данных, записанных в атоме. Суть открытия ученых из EPFL как раз и заключается в том, что они смогли добиться стабильность атомов, подобрав для этого соответствующие материалы.
Для записи данных использовались атомы гольмия (Ho, 67 элемент периодической системы), которые выступали непосредственными носителями информации, в комбинации со вспомогательными атомами кобальта. Атомы были помещены на подложку из оксида магния. Полученный накопитель ученые нагревали и подвергали воздействию сильного магнитного поля, одновременно наблюдая, не меняют ли атомы состояние, через сканирующий туннельный микроскоп.
Выяснилось, что атомы гольмия остаются в стабильном намагниченном состоянии при воздействии постороннего поля силой до 8 тесла. Магниты примерно такой силы используется, например, в Большом адронном коллайдере. Коэрцитивность атомов гольмия, то есть их способность сохранять неизменным собственное магнитное поле под воздействием внешнего поля, авторы исследования назвали «рекордной».
При этом атомы гольмия можно нагревать до 35 кельвинов, то есть −233,15 градусов по Цельсию, без риска потерять информацию. Профильный ресурс AZoQuantum называет эту температуру «сауной» для одиночных атомов. Однако при дальнейшем нагреве до 45 кельвинов атомы гольмия поддаются воздействию внешнего магнитного поля, и данные теряются.
Напомним, что использование квантового механизма чтения и записи требует очень низких температур. По словам Наттерера, теперь ученым предстоит решить «трилемму» магнитной записи данных, которая состоит из проблем стабильности, собственно записи и подавления шумов.
