روش IBM برای کنترل خاصیت مغناطیسی اتم مس و کاهش اندازه چیپ‌های حافظه

پژوهشگران IBM به تازگی روشی را ابداع کرده اند که امکان کنترل خاصیت مغناطیسی یک اتم مس (به صورت مجزا) را فراهم کرده است. به گفته متخصصان، تکنیک جدید راه را برای ذخیره و پردازش اطلاعات در هسته اتم ها هموار خواهد کرد.

نسل بعدی حافظه های مغناطیسی به 100 هزار اتم برای ذخیره 1 بیت داده نیاز دارد

کریستوفر لوتز و کی یانگ از مرکز پژوهشی Almaden کمپانی IBM، با استفاده از رزونانس مغناطیسی هسته ای توانستند رفتار مغناطیسی اتم مس را تحت کنترل بگیرند که این کار هسته اتم مس را به یک ابزار ذخیره و پردازش داده چهار حالته تبدیل خواهد کرد. در مقام مقایسه، نسل بعدی حافظه های مغناطیسی ملقب به MRAM یا حافظه تصادفی مغناطیسی، به 100 هزار اتم برای ذخیره 1 بیت داده دو حالته (باینری) نیاز خواهد داشت.

لازم به اشاره است که لوتز و یانگ برای توسعه متد خود، از میکروسکوپ STM (تصویر اصلی مطلب) که جایزه نوبل را برای IBM به ارمغان آورد استفاده کرده اند که امکان مشاهده و جا به جایی اتم ها را به صورت جداگانه فراهم می کند.

یکی از دلایل استفاده از فلز مس در روش IBM، رسانایی فوق العاده آن است. اما نکته جالب تر، عدم وجود علائم مغناطیسی (آهنربایی) در مس است؛ یعنی در شرایط عادی نمی بینیم یک تکه مس به آهنربا بچسبد.

اما زمانی که فرآیند را به ابعاد اتمی می بریم، هر اتم واحد و مجزای مس (که اطراف آن اتم مس دیگری وجود نداشته باشد) امکان بروز خاصیت آهنربایی را دارد که این امر، به سایر اتم های موجود در اطراف آن بستگی خواهد داشت. پژوهشگران IBM نیز برای تقویت خاصیت مغناطیسی اتم مس، آن را روی سطحی از جنس اکسید منیزیم قرار دادند.

گفتنی است برای بهره برداری از خاصیت آهنربایی اتم مس، باید جهت گیری قطب های آن تحت کنترل قرار گیرد که بدین منظور، IBM از الکترون های اتم مس به عنوان پیام رسان استفاده کرده که می توانند با دریافت دستورات از طریق رزونانس مغناطیسی هسته ای، جهت دلخواه را به قطب های هسته بدهند و نتایج را هم گزارش نمایند.