Ennätysmäisiä bittitallenteita

Yksi bitti digitaalista informaatiota voidaan nyt tallentaa yksittäiseen atomiin. Aiempi ennätys oli molekyylitason tallennus.

Institute of Basic Science tutkija (Etelä-Korea) johti tutkimusta, jonka varsinainen havainto tehtiin IBM Almaden Research Centerissä (USA).

Tässäkin työssä käytettiin tunnelointimikroskoopin kärkeä ujuttamaan sähköinen pulssi muuttamaan yksittäisten holmium-atomien magneettisuuden suuntaa.

Atomin tilan luentaan käytettiin tiimin suunnittelemaa rakennelmaa, joka koostuu rauta-atomista, joka sijoitettu holmium-atomin viereen. Toisena tekniikkana käytettiin tunneloivaa magnetoresistanssia. Niiden avulla tutkijat saattoivat todeta, että holmium säilytti saman magneettisen tilan stabiilisti useita tunteja.

Lisäksi kaksi holmium atomia pystyi tallentamaan informaatiota toisistaan riippumatta. Tämä tuli yllätyksenä, koska oletettiin, että magneettikentän yksi atomi vaikuttaisi sen naapuriinsa. Näin tutkijat saattoivat rakentaa kaksibittisen laiteen, jossa on biteille neljä vaihtoehtoa: 1-1, 0-0, 1-0 ja 0-1.

University of Minnesotan sähkö- ja tietotekniikan tutkijat ovat luoneet magneettinen tunneliliitoksen, joka voidaan kytkeä alle pikosekunnin kestävällä valopulssilla. Tämä on uusi ennätys sillä tähänastiset magneettiset tunneliliitokset eivät pääse edes piitransistorien nopeuksiin.

Uudenlainen ratkaisu perustuu vuonna 2007 tehtyyn löytöön, että tiettyä metalliseosta voidaan magnetoida valopulssilla. Minnesotan tutkijat korvasivat seoksella ylemmän magneettisen kerroksen tavanomaisessa magneettisessa tunneliliitoksessa.

"Tulokset tarjoavat polun kohti uudentyyppisiä optisia spintronisia rakenteita. Sellaiset järjestelmät voivat käyttää spinpiirejä kuin neuroneita ja synapseja suorittamaan laskenta- ja tallennustoimintoja aivan kuten aivot, samalla kun valon avulla välitetään informaatiota", toteaa Minnesotan Jian-Ping Wang.