تقوم شركة IBM بتخزين البيانات الثنائية على 12 ذرة فقط

آي بي إم

نجحت شركة IBM Research في تخزين بتة مغناطيسية واحدة من البيانات باستخدام 12 ذرة فقط من الحديد وبايت كامل من البيانات في 96 ذرة. يمثل هذا كثافة تخزين تكون على الأقل 100 مرة أكثر كثافة من أكبر أطباق محركات الأقراص الثابتة أو رقائق ذاكرة الفلاش.

بدأ الفريق ، بقيادة أندرياس هاينريش من IBM Research Almaden (كاليفورنيا) ، البحث عن أصغر بت مغناطيسي من الأسفل إلى الأعلى. بدلاً من البدء بوسائط تخزين معروفة والبحث عن طريقة لتحسينها - النهج القياسي للصناعات التي يحكمها قانون مور - بدأ هاينريش وفريقه من أصغر وحدة ممكنة - ذرة - وشقوا طريقهم حتى الأصغر ، تم تحقيق بت مغناطيسي مستقر.



آي بي إم



قامت شركة Heinrich & Co فعليًا ببناء مجموعة من ذرات الحديد على ركيزة نحاسية ، واحدة تلو الأخرى ، حتى وصلت ذرات الحديد إلى 'كتلة التخزين الحرجة' - ما يكفي من الذرات للاحتفاظ بشكل ثابت بمغناطيسيتها. في درجات الحرارة المنخفضة ، هذا الرقم هو 12 ؛ في درجة حرارة الغرفة ، يبلغ الرقم حوالي 150 - ليس مثيرًا للإعجاب تمامًا ، ولكنه لا يزال أفضل من أي محرك أقراص ثابت أو سيليكون موجود (MRAM) حل التخزين.

حتى الان جيدة جدا. لكن كيف هل تعامل باحثو شركة IBM مع الذرات المفردة بهذه الدقة - وربما الأهم من ذلك ، كيف قرأوا وكتبوا هذه البتات المكونة من 12 ذرة؟ الاجابة، كما هو الحال مع الكثيرين مآثر حديثة هندسة النانو، هو مجهر مسح نفقي (STM). جهاز STM هو جهاز بحجم الغرفة مع طرف صغير للغاية يمكنه تصوير وقياس ومعالجة الهياكل على المستوى الذري باستخدام تيار كهربائي صغير.



تستخدم المغناطيسية المضادة لتخزين بت ثنائيأولاً ، يتم استخدام STM لترتيب ذرات الحديد على الركيزة النحاسية - وهي مهمة سهلة نسبيًا ، كما يخبرنا هاينريش. ثم يتم استخدام STM لقياس مغناطيسية ذرة معينة لمعرفة ما إذا كان للبت المغناطيسي قيمة ثنائية تساوي 0 أو 1. وهذا أصعب قليلاً مما يبدو ويتطلب استخدام مغناطيسية مضادة. على القرص الصلب ، الذي يستخدم المغناطيسية الحديدية ، تواجه كل ذرة من بت مغناطيسي الاتجاه نفسه ، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي ('شمال' ، 'جنوب') يتم قياسه بواسطة الرأس وتحويله إلى قيمة ثنائية. تكمن المشكلة في هذا في أنك تحتاج إلى آلاف أو ملايين من الذرات المغناطيسية لتكوين مجال مغناطيسي كبير بما يكفي. مع المغناطيسية المغناطيسية المضادة ، يتم محاذاة ذرات البتة المغناطيسية بحيث يكون مجموع المجال المغناطيسي صفراً. يصعب وصف هذا - فمن الأسهل إذا نظرت إلى الصورة على اليمين أو شاهدت الفيديو المضمن أدناه.

باستخدام مثقاب مغناطيسي مضاد ، إذا قمت بقلب ذرة حديد واحدة باستخدام STM ، فإن كل ذرة أخرى تتبدل للحفاظ على التوازن. لهذا السبب ، تنظر إلى الذرة العلوية اليسرى للبتة المغناطيسية (باستخدام ST) وتحسب القيمة الثنائية على الفور. فويلا - بتة مغناطيسية ذات 12 ذرة يمكنك قراءتها وكتابتها.

ومع ذلك ، فإن التحدي الآن هو إيجاد طريقة لإنتاج صفائح من النحاس بكميات كبيرة باستخدام صفائف من ذرات الحديد المتوافقة بدقة. لن تحتاج من الناحية الفنية إلى STM بحجم الغرفة للتعامل مع هذه البايتات بحجم الذرة ، لكننا سنحتاج إلى إيجاد طريقة لربط الأسلاك بهذه الهياكل الصغيرة ، والتي تتجاوز تقنية أشباه الموصلات 22 نانومتر. لحسن حظ هاينريش ، عندما يكون المسمى الوظيفي الخاص بك هو المحقق الرئيسي في الذري التخزين ، ليس عليك أن تزعج نفسك بمثل هذه التفاصيل الصغيرة - يمكنك ترك ذلك للغباء تكنولوجيا النانو فاشل للفرز.



Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com