Найменший у світі жорсткий диск був побудований з атомів
Відео: 10 Міфів про жорстких дисках і відновленні даних!
Жорсткі диски можуть одного дня стати розміром з зерна рису, бути в основі музичних плеєрів, які буде настільки малі, що помістяться в вусі.
вчені з IBM і німецького Центру лазерної науки вільних електронів (German Center for Free-Electron Laser Science -CFEL) побудували найменший в світі магнітний накопичувач, використовуючи всього 96 атомів для створення одного байта даних. У звичайних дисках потрібні півмільярда атомів для кожного байта.
Прогрес може привести до того, що крихітні жорсткі диски будуть здатні зберігати від 200 до 300 разів більше інформації, ніж це можливо сьогодні. Тільки уявіть, iPod Touch, який здатний буде зберігати 12,8 терабайт музики.
"Ефект, який поширений в природі, може привести до цієї ідеї зберігання інформації", - говорить провідний автор дослідження Себастьян Лот (Sebastian Loth) з CFEL.
Природне явище, про яке згадує Лот, має відношення до обертання електронів усередині атома. Сучасні жорсткі диски використовують магнітні матеріали, такі як залізо, де всі електрони обертаються в одному напрямку ідеально рівно по відношенню один до одного. Вони працюють таким чином, що з магнітних станів малих областей на диску зчитується інформація, а за допомогою зовнішнього поля записується.
Але ці так звані феромагнітні матеріали можуть бути стиснуті. Якщо магнітні області занадто близько розташовані, їх магнітні поля заважають один одному, що ускладнює зберігання даних.
Однак, за допомогою матеріалів, які не володіють магнітними властивостями, відомими як антиферомагнітні матеріали, електрони обертаються в протилежних напрямках і магнітно нейтральні.
"Антиферомагнітні регіони не мають магнітного поля, таким чином їх можна розташовувати ближче один до одного", - відзначає Лот.
Відео: Руйнівники міфів / дисководів і твердих ДИСКИ ЦЕ СМІТТЯ
Насправді, вченим вдалося протиснути біти в простір на відстані одного нанометра один від одного.
Дослідники зібрали крихітний жорсткий диск, використовуючи спеціальний інструмент, відомий як тунельний мікроскоп або STM. Вони обережно поклали атоми в ряди з шести атомів кожен. Два ряди було досить, щоб зберігати один біт інформації. Вісім пар рядків становили один байт даних.
Кожна пара рядків має два можливих магнітних стану, що представляють класичні 0 і 1 двійкові дані комп`ютера. електричний імпульс від наконечника скануючого тунельного мікроскопа перевертає магнітну конфігурацію з одного на інший. Слабкий пульс використовується для його прочитання.
"Це свідчить про те, існують всі інгредієнти для зберігання інформації на антиферомагнітному зерні", - підкреслює професор експериментальної фізики в університеті Вюрцбурга Матіас Боде (Matthias Bode), який не брав участі в дослідженні.
Відео: Яким повинен бути ідеальний жорсткий диск?
Перш ніж ця технологія почне використовуватися в жорсткому диску комп`ютерів, однак, пройде ще деякий час. Так, вченим ще належить вирішити кілька проблем. По-перше, цей жорсткий диск був побудований з атомів, які вибудовуються з використанням STM, що непрактично і довго.
По-друге, зберігання інформації - магнітний стан - можливо тільки при стабільно дуже низьких температурах, близько 5 градусів вище абсолютного нуля.
Проте, за словами Боде, знайти матеріал, який би працював при кімнатній температурі, не є чимось неможливим. Має бути, однак, з`ясувати, який матеріал придатний для цього.
Як стверджує Лот, існує багато інших матеріалів, з якими можна провести експерименти і які можна привести в антиферомагнітне стан при кімнатній температурі. "Це не надпровідник, в якому ми шукаємо способи підвищити критичну температуру, - зазначає Лот. - Ми знаємо, що антиферомагнетики стабільні".
Відео: НЕРЕМОНТ: воскрешаємо жорсткий диск Hitachi 500Gb з позначкою "Не працює"
Ця робота важлива ще й тим, що продемонструвала вченим, яку мінімальну кількість атомів необхідно використовувати, перш ніж ефекти квантової механіки почнуть проявляти себе. Виявляється, що необхідне число - дванадцять атомів. При меншій кількості квантові ефекти починають плутати збережену інформацію.
