IBMは情報を保存する方法を開発しました。将来的には、ドライブの非常に小さな領域に大量のデータを記録できるようになるでしょう。 これは、1ビットから1アトムの記録密度です。 達成の本質を理解するためには、ハードディスク上の情報の密度は1ビットから10万原子であると言えば十分です。
IBMの功績を実践することが可能であれば、クレジットカードほどの大きさの媒体上で、例えばiTunes音楽のコレクション全体を保存することができ、これは約3500万曲になります。 この密度を記録するために、科学者は、ランタニド族の希土類ホルミウム金属の原子を使用することに決めました。
この金属の原子は、酸化マグネシウムの基板上にあります。 ホルミウムは、外部磁石が存在しても結晶格子の原子の磁極を保持します。 1ビットを記録するために、極細針が使用され、電流を生成して原子の向きを変えます。 主な問題は、原子の磁気中心を正確に変更することにあります。 さらに、情報を記録することに加えて、何らかの方法でそれを読む必要があります。
IBM Almaden Research Centerの専門家は、走査型トンネル顕微鏡を使用し、電気パルスを通過させました。 そのような各インパルスは、原子の磁極を交換します。 これは0または1に対応します。個々の磁化の保存の効果は、酸化マグネシウムの基板上のホルミウム原子にのみ現れることに注意してください。
しかし、金属原子の状態の読み取りは、トンネル磁気抵抗の効果を使用して実行されます。 このプロセスは、鉄原子がホルミウム原子から1ナノメートルの距離にあるときに発生します。 この後、ホルミウム原子の磁気状態の登録により、電子スピンのいわゆる電子常磁性共鳴が発生します。 つまり、情報の読み取りについて話すことができます。
IBMは約1年前に特別なセンサーを開発しました。 これは、電子スピン共鳴センサーのクラスに属します。 特定の周波数と磁場強度では、希土類金属原子の不対電子は熱力学的平衡を失います。 出口の瞬間であり、センサーによって固定されます。 センサーを使用すると、キャリア原子の磁気状態を読み取ることができます。
情報の書き込みと読み取りの新しい方法をテストする実験で、科学者は2つのホルミウム原子の状態を読み取ることができました。 科学者が情報を扱うこの方法のすべての可能性を実現できた場合、ホルミウム1グラムだけで約456エクサバイトのデータを節約できました。
残念ながら、液体窒素で冷却されたトンネル電子顕微鏡と真空の両方が必要なため、この方法を実際に実施するのは依然として非常に困難です。 ただし、これは研究の初期段階にすぎません。 そして、これが頻繁に起こるように、将来的にはメソッドを完成させ、新しいテクノロジーで補完して実装することができます。