IBM emmagatzema dades binàries en només 12 àtoms

IBM

IBM Research ha emmagatzemat amb èxit un bit magnètic de dades amb només 12 àtoms de ferro i un byte complet de dades en 96 àtoms. Això representa una densitat d'emmagatzematge que és almenys 100 vegades més densa que els plats de disc dur o els xips de memòria flash més grans.

L’equip, dirigit per Andreas Heinrich, d’IBM Research Almaden (Califòrnia), va començar la recerca del bit magnètic més petit de baix a dalt. En lloc de començar amb un mitjà d’emmagatzematge conegut i buscar una manera de millorar-lo: l’enfocament estàndard per a les indústries regides per la llei de Moore, Heinrich i el seu equip van començar des de la unitat més petita possible, un àtom, i es van obrir camí fins al més petit. es va aconseguir una mica magnètica estable.



IBM



Heinrich & Co., literalment, van construir un conjunt d'àtoms de ferro sobre un substrat de coure, un a la vegada, fins que els àtoms de ferro van assolir la 'massa crítica d'emmagatzematge', suficients àtoms per conservar el seu magnetisme de manera estable. A temperatures baixes, aquest nombre és de 12; a temperatura ambient, la xifra ronda els 150, no tan impressionant, però tot i així un ordre de magnitud millor que qualsevol disc dur o silici existent (MRAM) solució d'emmagatzematge.

Fins ara, tot bé. Però com els investigadors d'IBM van manipular àtoms individuals amb tanta precisió i, potser el que és més important, com van llegir i escriure aquests bits de 12 àtoms? La resposta, com amb molts gestes modernes de nanoenginyeria, és un microscopi de túnel d’exploració (STM). Un STM és un dispositiu de mida habitació amb una punta molt, molt petita que pot crear, mesurar i manipular estructures a nivell atòmic mitjançant un petit corrent elèctric.



Antiferromagnetisme utilitzat per emmagatzemar un bit binariPrimer, el STM s’utilitza per disposar els àtoms de ferro sobre el substrat de coure, una tasca relativament senzilla, ens diu Heinrich. A continuació, s’utilitza el STM per mesurar el magnetisme d’un àtom donat per veure si el bit magnètic té un valor binari de 0 o 1. Això és una mica més complicat del que sembla i requereix l’ús de l’antiferromagnetisme. En un disc dur, que utilitza ferromagnetisme, tots els àtoms d’un bit magnètic s’enfronten a la mateixa direcció, creant un camp magnètic (“nord”, “sud”) mesurat pel cap i convertit en un valor binari. El problema d'això és que necessiteu milers o milions d'àtoms ferromagnètics per crear un camp magnètic prou gran. Amb l’antiferromagnetisme, els àtoms d’un bit magnètic s’alineen de manera que la suma del camp magnètic sigui zero. Això és difícil de descriure: és més fàcil si només mireu la imatge de la dreta o mireu el vídeo incrustat a continuació.

Amb un bit antiferromagnètic, si gireu un sol àtom de ferro amb un STM, tots els altres àtoms canvien per mantenir l'equilibri. Per això, mireu l’àtom superior esquerre del bit magnètic (utilitzant un ST) i calculeu instantàniament el valor binari. Voila: un bit magnètic de 12 àtoms que podeu llegir i escriure.

Ara bé, el repte és trobar una manera de produir massivament làmines de coure amb matrius d’àtoms de ferro alineats amb precisió. Tècnicament no necessitareu un STM de mida habitació per manipular aquests bytes de mida àtom, però hauríem de trobar una manera d’enganxar cables a aquestes petites estructures, que estan molt més enllà tecnologia d’última generació en semiconductors de 22 nm. Afortunadament per Heinrich, quan el vostre lloc de treball és investigador principal de Atòmic Emmagatzematge, no us haureu de molestar amb aquestes minuciositats: podeu deixar-ho a la gent poc encertada nanotecnologia flunkies per resoldre.



Copyright © Tots Els Drets Reservats | 2007es.com