دانشمندانی از IBM با گذشت 30 سال از پژوهش فناوری‌ نانو، به طور موفقیت‌آمیزی توانایی ذخیره‌سازی اطلاعات در 12 اتم مغناطیسی را شرح داده‌اند.

به گزارش تک ناز به نقل از ایسنا، این در حالی است که حافظه‌های صفحه‌‌یی امروزی تقریبا از یک میلیون اتم برای ذخیره سازی یک بیت اطلاعاتی واحد استفاده می‌کنند. توانایی دستکاری ماده به وسیله اساسی‌ترین مولفه‌هایش - اتم به اتم - می‌تواند به فهم عمیق و ضروری برای ساخت افزاره‌های کوچک‌تر، سریع‌تر و کم مصرف‌تر منجر شود.

اینکه چه تعداد اتم برای ساخت یک بیت حافظه‌‌یی مغناطیسی قابل اعتماد مورد نیاز است، تاکنون نامعلوم بوده است.

مواد فرومغناطیس، با خواصی مشابه همان آهنرباهایی که در یک یخچال استفاده می‌شوند، از یک برهم‌کنش مغناطیسی بین اتم‌های تشکیل‌دهنده استفاده می‌کنند که تمام اسپین‌های آنها – سرچشمه مغناطیسی اتم‌ها - را در یک جهت واحد هم‌خط می‌کند.

فرومغناطیس‌ها در ذخیره‌سازی داده‌های مغناطیسی خیلی خوب کار کرده‌اند، ولی یک مانع بزرگ درکوچک‌سازی آنها تا حد ابعاد اتمی وجود دارد و آن برهم‌کنش بیت‌های همسایه با یکدیگر است. مغناطیس‌پذیری یک بیت مغناطیسی می‌تواند به طور قوی مغناطیس‌پذیری همسایه‌اش را از طریق میدان مغناطیسی‌ خود متأثر کند. به کارگیری بیت‌های مغناطیسی در مقیاس اتمی جهت نگهداری اطلاعات یا انجام اعمال محاسباتی مفید نیازمند کنترل دقیق این برهم‌کنش‌ها بین بیت‌ها است.

دانشمندان IBM از یک میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی (STM) برای مهندسی اتمی گروهی از 12 اتم که به طور پادفرومغناطیسی به هم جفت شده بودند، استفاده کرده و بیتی از داده را برای ساعت‌ها در دماهای پایین ذخیره کردند. آنها با استفاده از مزیت مربوط به جهت‌گیری‌های تناوبی ذاتی اسپین مغناطیسی، توانایی بسته‌بندی کردن بیت‌های مغناطیسی همسایه را در فواصل بسیار نزدیک‌تر از چیزی که قبلا میسر بود، به نمایش گذاشتند. این کار به طور قابل‌ توجهی چگالی ذخیره‌سازی مغناطیسی را بدون ایجاد اختلال در حالت بیت‌های همسایه افزایش می‌دهد.

این پژوهشگران، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله «Science» منتشر کرده‌اند.