До настоящего времени было неизвестно, сколько атомов может потребоваться для создания устойчивого бита магнитной памяти. Современный жесткий диск использует, например, около миллиона атомов для хранения одного бита информации.
Применив новый подход и начав с наименьшего структурного элемента памяти, атома, ученые из IBM Research продемонстрировали магнитный накопитель, который обеспечивает по меньшей мере в 100 раз более высокую плотность записи, чем современные жесткие диски и чипы твердотельной памяти.
Для этого они применили сканирующий туннельный микроскоп для формирования группы из 12 "антиферромагнитно" связанных атомов, сохранявших бит данных в течение нескольких часов при низкой температуре.
Используя присущее этим атомам свойство изменения направлений магнитного спина, ученые продемонстрировали способность компоновать соседние магнитные биты гораздо ближе друг к другу, чем это было возможно ранее. Это позволило значительно увеличить плотность записи/хранения магнитной памяти без нарушения состояния соседних битов.
В будущем наноструктуры, сформированные добавлением одного атома за один раз и применяющие нетрадиционную форму магнетизма, получившую название антиферромагнетизма, смогут дать пользователям и компаниям возможность сохранять в 100 раз больше информации в том же объеме памяти.
Способность манипулировать свойствами вещества на основе его элементарных базовых элементов, атом за атомом, может привести ученых к пониманию того, как создавать более компактные, быстрые и энергетически эффективные устройства.