Золотые дни идет свободное скачивание без начисления Download
 

Онлайн

andrew6572

Стаж:
5 лет 2 месяца
Сообщений:
5569

Найден способ чтения и записи информации на отдельные атомы редкоземельного металла гольмия, способного сохранять намагниченность долгое время
Первые устройства для записи информации появились в середине прошлого века. С тех пор они значительно уменьшились в размерах и прибавили в плотности записи. Но объемы цифровой информации (картинки, тексты, графики, вычисления) неуклонно растут, и ученые продолжают совершенствовать методы, материалы и схемы для хранения данных.
Сегодня самым популярным носителем информации для персональных компьютеров является жесткий диск. К его достоинствам относятся невысокая цена, хорошая (относительно других существующих носителей) плотность записи и возможность практически бесконечной перезаписи данных, а к существенным недостаткам — низкая скорость чтения/записи данных, риск выхода из строя механических частей, потребление большого количества электроэнергии и шум при активной работе.
Описать строение жесткого диска максимально просто можно так: это структура из ячеек (физических единиц хранения информации), каждая из которых может иметь состояние "0" или "1" в зависимости от намагниченности. Запись и чтение информации осуществляется с помощью магнитной головки, "ездящей" над массивом ячеек. Чаще всего причиной поломки жесткого диска становится отказ системы, осуществляющей движение головки.
Современная альтернатива жесткому диску — SSD (от английского solid-state drive), твердотельный накопитель. Он менее громоздкий и более быстрый, но обладает слабой износостойкостью, да и цена его пока в шесть-семь раз выше. Основой SSD служит транзистор. По сути, читаемость ячейки информации зависит от накопленного заряда. Стирание информации осуществляется при отводе заряда с помощью высокого отрицательного напряжения.
Данные носители пока вполне удовлетворяют потребности пользователей домашних персональных компьютеров. Однако в военной, научной и промышленной областях требуется как можно более высокая плотность записи информации. Этого можно достичь за счет уменьшения размера ячеек и расстояния между ними.
В последние два десятилетия активно проводятся исследования молекул, способных намагничиваться при наложении поля и сохранять это состояние при его отключении. Потенциально такая молекула способна хранить один бит информации, что может привести к появлению устройства хранения с огромной плотностью записи данных. Правда, пока молекулярные магниты работают только при очень низких температурах (минус 258 градусов С и ниже), что сильно затрудняет их практическое применение.
Исследователи из IBM и Института фундаментальных наук в Сеуле продемонстрировали способ чтения и записи информации на отдельные атомы редкоземельного металла гольмия, способного сохранять намагниченность долгое время. Схема устройства включала систему из двух атомов гольмия и железа (последние были нужны для считывания магнитного состояния) на подложке из оксида магния. В эксперименте на атомы записали и считали с них последовательно четыре разных состояния, включающих комбинации логических нулей и единиц. Система в течение пяти часов сохраняла сообщенную намагниченность.
Расстояние между ячейками в носителе информации ограничено их стабильностью. Слишком близкое расположенные магнитных ячеек может привести к их взаимодействию и стиранию данных. Альтернативой магнитному материалу могут стать скирмионы — квазичастицы, которые образуются в некоторых веществах из спинов (магнитных моментов) электронов под действием магнитного поля. Для образования скирмиона нужно несколько атомов вещества, зато такие квазичастицы стабильны и не поддаются влиянию скирмионов-соседей. Размер комбинации атомов, необходимых для создания скормиона, равен нескольким нанометрам. Свойствами скормионов можно управлять, следовательно, осуществлять перезапись информации.
Пока описанные альтернативные методы записи информации находятся на стадии разработки. Их полный набор свойств (и достоинств, и недостатков) станет известен лишь после создания и испытания прототипов.
полная версия статьи

_________________
"Любая война – всего лишь трусливое бегство от проблем мирного времени." Томас Манн.
[Профиль] [ЛС]
Показать сообщения:    

Текущее время: Сегодня 04:26

Часовой пояс: GMT + 3



Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы