Специалисты компании IBM придумали и воплотили в реальность самый маленький в мире жёсткий диск, состоящий всего из 12 атомов железа. Для сравнения: в обычном современном компьютере для хранения одного бита используется порядка полумиллиарда атомов, пишет PhysOrg.com.
Посыл у инженеров исследовательской группы IBM Almaden был стандартным – найти способ максимально уплотнить ячейки памяти, но при этом сохранить стабильность работы устройства. В случае "атомной" памяти, плотность удалось бы увеличить в сто раз по сравнению с тем, что создаётся сейчас, уверяет Technology Review.
Сегодняшние попытки сделать ячейки магнитной памяти меньше (что равносильно увеличению объёма памяти в несколько раз при том же объёме) приводят к тому, что отдельные ячейки начинают влиять друг на друга и способность сохранять информацию (1 или 0 в каждом бите).
Учёные из IBM решили проблему, используя группы атомов (проект так и назвали Atomic-scale magnetic memory). В этом случае ключевую роль играет магнитный момент, порождаемый спином атома.
В обычных магнитах, магнитные спины атомов выравнены относительно друг друга. Именно это приводит к нестабильности системы по мере уменьшения, сближения ячеек. Инженеры IBM собрали бит новой памяти из 12 атомов железа, спины которых были противонаправленны, а значит, общий магнитный момент равен 0. Благодаря этому биты не мешают друг другу, и их можно располагать на расстоянии одного нанометра друг от друга.
Для создания массива и записи в него информации учёные использовали сканирующий туннельный микроскоп. Он обладает очень тонким зондом (иглой-наконечником), который позволяет работать с отдельными атомами.
В статье, вышедшей в журнале Science, исследователи отмечают, что память можно собрать и из меньшего числа атомов, но в этом случае система становится нестабильной.
При всей своей привлекательности нынешняя разработка обладает существенными недостатками. Сборку каждого бита приходится производить при помощи дорогого и сложного оборудования. Кроме того, пока информация сохраняется в магнитной памяти лишь на несколько часов и при очень низкой температуре (-268 °С или 5 градусов выше абсолютного нуля). Меж тем необходимые для индустрии показатели – 10 лет хранения информации и работа устройства при комнатной температуре.
К сожалению, на поток такое производство не поставишь и в потребительские устройства не внедришь. Всё это делает невозможной коммерциализацию разработки в ближайшем будущем. Таким образом, учёные больше смотрят в отдалённую перспективу.
"Мы должны предвидеть, не беспокоясь о следующем шаге, но пытаясь перейти к чему-то революционно новому", - говорит глава группы IBM Almaden доктор Андреас Генрих (Andreas Heinrich).
