Самый маленький и эффективный носитель информации

По мере эволюции устройств записи плотность информации на носителях увеличивается постоянно. Самый первый носитель - перфокарта была крайне неэффективна, небольшие объёмы данных требовали огромных стопок такого рода карточек. Затем наблюдался рост разнообразия и эффективности – магнитные ленты, CD, DVD, DRAM, SRAM, Flash. Тем не менее, повышение плотности записи ограничено физическими пределами, приближение к которым связанно с резким возрастанием издержек.

Самое маленькое в мире устройство для хранения информации изготовлено специалистами IBM совместно с учёными из центра разработок CFEL. Микроскопическому магнитному устройству требуется всего 12 атомов для записи 1 бита информации, то есть, 1 байт может разместиться на 96 атомах. Современные компьютерные накопители информации изрядно далеки от этих показателей: для размещения 1 байта им требуется 500 000 000 атомов. Изобретатели же самого эффективного и маленького носителя информации решили важнейшую задачу – достигли максимальной плотности размещения данных.

Ячейка памяти, в которой размещается 1 бит состоит из двух рядов, в каждом из которых располагается по 6 атомов железа, и которые в сумме имеют 2 возможные комбинации спинов, выполняющих функцию обозначения 1 и 0. Ячейки выстраиваются с помощью электрического импульсного микроскопа, считывание информации также возможно лишь с помощью этого устройства.

Кластер ячеек, хранящих 1 байт информации, имеет размер 4 на 16 нанометров, это в 100 раз эффективнее, чем у современных жёстких дисков. Правда в этой миниатюризации кроются и проблемы: из-за повышения плотности записи возрастает влияние ячеек памяти друг на друга. В своём изобретении учёные использовали принцип антиферромагнетизма, наделяя соседние атомы противоположными спинами, так что каждая ячейка памяти магнитно нейтральна. Это позволяет располагать ячейки вплотную друг другу всего на расстоянии 1 нанометра.

Такое хранилище информации работает в условиях холодной среды – 5 градусов по Кельвину, а использование самого маленького и эффективного хранилища информации требует наличия дорогого оборудования. Учёные полагают, что при комнатной температуре ячейки могут быть устойчивы, когда их количество в структуре превышает 200 единиц. Однако о серийном производстве антиферромагнитных носителей речи пока не идёт – их сложно изготавливать, но ещё сложнее и дороже заносить и считывать с них информацию.

Виктор Островский, Samogo.Net