1. Ana Sayfa
  2. Bilim
  3. Atomlara Bilgi Depolanması

Atomlara Bilgi Depolanması

web_hard-drive-249412_pixabay
Abone Ol

Bir mıknatısı ikiye bölün ve iki küçük mıknatıs haline gelir. Dört tane yapmak için tekrar bölün. Ancak  mıknatıslar ne kadar küçükse o kadar kararsız hale gelir; manyetik alanları kutupları bir andan diğerine çevirme eğilimindedir. Ancak şimdi, fizikçiler tek bir atomdan kararlı bir mıknatıs yaratmayı başardılar.

Çalışmalarını yayınlayan ekip,  atomik bir sabit sürücü oluşturmak için tek atomlu mıknatıslarını kullandı. İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde fizikçi olan Fabian Natterer, bu tür 2 mıknatıstan üretilen yeniden yazılabilir cihazın yalnızca 2 bit veri depolayabildiğini, ancak ölçeklenen sistemlerin sabit disk depolama yoğunluğunu 1000 kat artırabileceğini söylüyor.

Hollanda’daki Delft Teknoloji Üniversitesi’nden fizikçi Sander Otte “Bu bir dönüm noktası başarısı” diyor. “Sonunda, manyetik stabilite inkar edilemez bir şekilde tek bir atomda gösterilmiştir.”

Düzenli bir sabit sürücünün içinde, her biri küçük çubuk mıknatısı gibi – mıknatıslanmış alanlara bölünmüş ve alanları yukarı ya da aşağı bakabilen bir disk bulunur. Her yön 1 veya 0’ı gösterir – bit olarak bilinen bir veri birimidir. Mıknatıslanan alanlar ne kadar küçük olursa, o kadar yoğun veri depolanabilir. Ancak mıknatıslanan bölgeler sabit olmalıdır, böylece sabit disk içindeki ‘1’ler ve’ 0’lar istemeden değiştirilmez

Mevcut ticari bitler yaklaşık 1 milyon atom içerir. Ancak deneylerde fizikçiler, 1 bit depolamak için gereken atom sayısını radikal bir şekilde küçülttüler. Natterer ve ekibi, 5 kelvin’in altındaki bir sıcaklıkta, bir magnezyum oksit tabakası üzerinde oturan, nadir bulunan bir metal olan holmium atomlarını kullandılar.

Holmium, özellikle tek atomlu depolama için uygundur, çünkü güçlü bir manyetik alan yaratan birçok eşlenmemiş elektronu vardır ve bunlar, çevreden korunan atomun merkezine yakın bir yörüngeye otururlar. Natterer’e göre, bu, holmium’a hem büyük hem de sabit bir alan sağlar. Fakat ekranlamanın bir dezavantajı var: holmium’la etkileşime girmesini zorlaştırıyor. Ve şimdiye kadar, birçok fizikçi atomun durumunu güvenilir bir şekilde belirlemenin mümkün olup olmadığından şüphe ediyordu.

Veri bitleri

Verileri tek bir holmiyum atomuna yazmak için ekip, atom alanın yönünü 0 veya 1 arasında çevirebilen mıknatıslanmış taramalı tünel mikroskobunun ucundan elektrik akımı darbesi kullandı. Uçları okumak için aynı mikroskobu kullandılar

Ekip, ikinci, dolaylı, bir okuma yöntemi geliştirdi. Komşu bir demir atomunu manyetik sensör olarak kullanıyorlardı, böylece elektronik özellikleri 2 bitlik sistemdeki iki holmium atomik mıknatısın oryantasyonuna bağlı olarak ayarlıyorlardı. Bu yöntem aynı zamanda ekibin aynı anda birden fazla bit okumasını da sağlıyor, diyor Otte, mikroskop tekniğinden daha pratik ve daha kolay 

Tek tek atomları manyetik bitler olarak kullanmak, veri depolama yoğunluğunu radikal bir şekilde artıracaktır ve Natterer, EPFL çalışma arkadaşlarının büyük miktarda tek atomlu mıknatıs dizileri yapmak için çalıştığını söylüyor. Ancak 2 bitlik sistem hala pratik uygulamalardan uzak ve mıknatıslanma yerine atomların konumlarındaki verileri kodlayan ve daha önce 1 kilobaytlık (8,192 bit) bir veri türü oluşturan tek atomlu bir depolama türünün gerisinde kalıyor. 

Yorum Yap