Рекомендация
Студентам
Вы можете использовать данную статью как часть или основу своего реферата или даже дипломной работы или своего сайта
Просто перейдите по ссылке ниже, редактируйте статью, все картинки тоже доступны, все бесплатно
Редактировать статью?!
Скачать статью в формате PDF
Сохраните результат в MS Word Docx или PDF, делитесь с друзьями, спасибо :)
Категории статей
Атомарные модули против транзисторных вентилей. Новые революционные преобразования в сфере хранения компьютерных данных информации. Нобелевская награда по физике 2007 года за исследование эффекта гигантского магнитосопротивления
В компактном хранении больших объемов информации нуждаются не только рядовые владельцы ноутбуков и любители портативной музыки, не только гурманы фильмотеки и библиотеки, но и серьезные ученые различных специальностей и направлений деятельности, двигающие научный прогресс человечества на новый виток. Огромные по степени важности задачи ставят перед разработчиками жестких дисков создатели поисковых машин, производители медицинской аппаратуры и систем прогнозирования погоды (с последующей объемной обработкой данных экспертными системами), дизайнеры видеоспецэффектов и пр.
Для сравнения: в сегодняшних компьютерных устройствах современные магнитные диски традиционных винчестеров используют для хранения данных магнитные структуры из примерно 1 млн атомов на каждый бит информации. Открытая сегодняшняя перспектива - использование отдельного атома в качестве ячейки хранения данных.
Нобелевская премия 2007 года по физике была присуждена за исследование эффекта гигантского магнитосопротивления (GMR). Нанотехнологии, в основе которых использован данный эффект, позволяют миниатюризировать компьютерные жесткие диски и значительно увеличить их емкость.
Магнитосопротивление (магниторезистный эффект - Gigant Magnetoresistance - MGR) - это изменение электрического сопротивления материала (проводника) под действием магнитного поля. Эффект обусловлен искривлением в магнитном поле траекторий носителей заряда (в обычных металлах при комнатной температуре сопротивление может изменяться на десятые доли процента (при низких температурах в тех же полях сильнее); в ферромагнетиках - на единицы процента; в полупроводниках - значительно больше и резко зависит от концентрации примесей и температуры). Эффект GMR позволяет создавать структуры, в которых незначительное изменение магнитного поля приводит к значительному изменению электрического сопротивления системы. Это открытие, отнесенное Нобелевским комитетом к сфере нанотехнологии, нашло практическое применение при разработке компьютерных жестких дисков: позволило значительно уменьшить их размеры и увеличить емкость. Первые системы считывания информации на основе эффекта GMR были созданы в 1997 году и быстро стали промышленным стандартом.
Открытие эффекта GMR было одновременно сделано в 1988 году Альбером Фером (Франция) и Петером Грюнбергом (Германия).
Базовый физический принцип, лежащий в основе современных магнитных носителей информации, был открыт в 1857 году британским физиком лордом Кельвином, установившим зависимость между электрическим сопротивлением и направлением магнитного поля, приложенного к магнитному проводнику. Когда размеры соответствующих систем стали измеряться в нанометрах, для считывания информации потребовалась такая чувствительность головок жестких дисков, что только нанотехнологии смогли обеспечить соответствующий результат.
Как сообщают различные информационные агентства (в их числе и 3DNEWS, рубрика «/Т-байки»: «Про IBM и квадриллионы байт в спичечном коробке», автор Владимир Романченко, 02.09.2007), инженеры IBM практически «похоронили» традиционные способы хранения данных, и, если все получится так гладко, как в пресс-релизе компании, со временем можно будет забыть и о флэше, и о магнитных дисках. Отчетливо видно, что реализуется идея использования нанотехнологий для хранения данных -конструирования «магнитных хранилищ» на основе микрокластеров из атомов и даже отдельных атомов. Для хранения бита информации будет использоваться отдельно взятая молекула или даже единичный атом (а в самых фантастически смелых проектах - идеи на уровне ДНК; уже идет работа над проектом, где ДНК используется в качестве шаблонов для нанолито-графии).
Новая нанотехнология позволит создавать гораздо более миниатюрный базовый молекулярного или даже атомного масштаба элемент вычислительной системы (переключатель, ключ, свич, вентиль), значительно более быстрый и потребляющий энергию на многие порядки меньшую, нежели любые транзисторы в современных процессорах или модулях памяти. Появились новые возможности для увеличения надежности и безопасности записи в память - без риска ее потери при снятии питания.
Нобелевская премия по физике присуждена за нанотехнологию гигантского магнитосопротивления.
Источник: www.dentoday.ru
