Находится выключатель на или прочь? Заявление верное или ложное?
Ответ – да или нет? Дифференцирование между двумя возможностями – наименьшая информация, которую может спасти компьютер. Биты (слово, состоявшее из ‘набора из двух предметов’ и ‘цифры’), как самое маленькое электронное устройство хранения данных, являются основными стандартными блоками для всей информации, хранившей на наших жестких дисках.
Они представлены как последовательность двух различных символов как 0 и 1, так называемый двоичный код. За последние несколько лет носители данных стали еще меньшего размера, в то время как их возможность хранить информацию увеличилась. Один Бит на жестком диске теперь только требует пространства приблизительно 10 на 10 нанометров. Это все еще слишком большое для миниатюризации компонентов, как бы то ни было.
«Технология, которая в настоящее время используется, чтобы хранить данные на жестких дисках теперь, достигает фундаментальных пределов квантовой механики из-за размера Бита. Это не может стать немного меньшим с сегодняшней точки зрения», говорит Торбен Джаспер-Тоннис, докторский исследователь в рабочей группе профессора Рихарда Берндта в Кильском Институте Университета Экспериментальной и Прикладной Физики.
Он и его коллеги использовали единственную молекулу, которая могла использоваться, чтобы закодировать немного, продемонстрировать принцип, который мог бы просто позволить жесткие диски еще меньшего размера с большим количеством хранения в будущем. «Наша молекула – всего один квадратный нанометр в размере. Даже с этим одним, немного могло быть закодировано в области сотня времен, меньших, чем, что в наше время требуется», говорит его коллега, доктор Мануэль Грюбер. Это было бы другим шагом к изменению пределов квантовой физики в технологии хранения.Когда Биты становятся Trits
Молекула, которая междисциплинарная исследовательская группа от Кильского Collaborative Research Centre (CRC) 677 «Функций, Переключая» использование может не только принять два различных магнитных государства, но, когда приложено к специальной поверхности, это может также изменить свою связь с поверхностью. Это может тогда быть переключено между высоким и низким магнитным государством и превращено 45 градусами. «Когда передано на технологию хранения, мы были бы в состоянии изобразить информацию о трех государствах – те, которые 0, 1 и 2», объяснил Джаспер-Тоннис. «Как устройство хранения данных, у нас не было бы немного, у нас будет Trit. Двоичный код стал бы кодексом trinary».
Проблема для исследователей от Химии и Физики была в нахождении подходящей молекулы и подходящей поверхности, а также использования правильного метода, чтобы соединить два вместе способом, которые все еще позволят им работать. «Магнитные молекулы, так называемые молекулы перехода вращения, очень чувствительны и легко повреждены. Мы должны были найти способ твердо приложить молекулу к поверхности, не затрагивая ее способность к переключению», объяснил Грюбер.
Прекрасная комбинация молекулы и поверхностиИх эксперименты наконец окупились: Химики от рабочей группы профессора Феликса Такзека в Институте Неорганической химии синтезировали магнитную молекулу специального класса (так называемая пересекающаяся молекула вращения Fe(III)).
Физики Джаспер-Тоннис, Грюбер и Суджой Каран смогли внести эту молекулу на меди, азотируют поверхность посредством испарения. Используя электричество, это может быть переключено между различными спиновыми состояниями, и также между двумя различными направлениями (в так называемом низком спиновом состоянии). Прекрасный наконечник просмотра тоннельного микроскопа (STM) действует как чтение жесткого диска и записывающая головка в их экспериментах. Этот элемент оборудования позволяет молекулу не только быть «написанным» как носитель данных, но также и быть «прочитанным», используя электричество.
Прежде чем эти молекулы могут использоваться в качестве хранения данных на промышленном уровне, дальнейшее расследование должно быть продолжено. Действительно, доказательство принципа продемонстрировано, используя довольно пространную установку (STM), и дальнейшая работа требуется, чтобы объединять такую молекулярную память на маленьком чипе.Эта работа была закончена в Кильском Collaborative Research Centre (CRC) 677 «Функций, Переключившись». Приблизительно 100 ученых из Химии, Физики, Материаловедения, Аптеки и Медицины работают в CRC на междисциплинарной основе, чтобы разработать переключаемые молекулярные машины.
CRC был финансирован немецким Исследовательский фондом (DFG) с 2007.