"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
19.11.2017 21:56 |
Прощай, хард! Что заменит жесткие диски Первые устройства для записи информации появились в середине прошлого века. С тех пор они значительно уменьшились в размерах и прибавили в плотности записи. Но объемы цифровой информации (картинки, тексты, графики, вычисления) неуклонно растут, и ученые продолжают совершенствовать методы, материалы и схемы для ее хранения.
Cамым популярным носителем информации для персональных компьютеров остается жесткий диск. К его достоинствам относятся невысокая цена, хорошая (относительно других носителей) плотность записи и возможность практически бесконечной перезаписи данных, а к существенным недостаткам — низкая скорость чтения и записи, риск выхода из строя механических частей, большое энергопотребление и шум при активной работе.
Описать строение жесткого диска максимально просто можно так: это структура из ячеек, каждая из которых может иметь состояние "0" или "1" в зависимости от намагниченности. Записывает и читает информацию магнитная головка, которая ездит над ячейками. Чаще всего жесткий диск выходит из строя из-за отказа системы, ответственной за ее движение.
Современная альтернатива жесткому диску — SSD (от английского solid-state drive), твердотельный накопитель. Он менее громоздкий и более быстрый, но со слабой износостойкостью, да и стоит пока в шесть-семь раз дороже. Основой SSD служит транзистор. По сути, читаемость ячейки информации зависит от накопленного заряда, а стирание происходит при отводе заряда с помощью высокого отрицательного напряжения.
Эти носители пока вполне удовлетворяют потребности пользователей домашних персональных компьютеров. Однако в военной, научной и промышленной областях требуется как можно более высокая плотность записи. Этого можно достичь за счет уменьшения размера ячеек и расстояния между ними.
В последние два десятилетия активно проводятся исследования молекул, способных намагничиваться при наложении поля и сохранять это состояние при его отключении. Потенциально такая молекула способна хранить один бит информации, что может привести к появлению устройства хранения с огромной плотностью записи данных. Правда, пока молекулярные магниты работают только при очень низких температурах (минус 258 градусов по Цельсию и ниже), что сильно затрудняет их применение на практике.
Исследователи из IBM и Института фундаментальных наук в Сеуле продемонстрировали способ чтения и записи информации на отдельные атомы редкоземельного металла гольмия, способного очень долго сохранять намагниченность. Схема устройства включала систему из двух атомов гольмия и железа (необходимого для считывания магнитного состояния) на подложке из оксида магния. В эксперименте на атомы записали и считали с них последовательно четыре разных состояния, включающих комбинации логических нулей и единиц. Система сохраняла намагниченность в течение пяти часов.
Расстояние между ячейками в носителе информации ограничено их стабильностью. Слишком близкое расположение может привести к взаимодействию ячеек и стиранию данных. Альтернативой магнитному материалу могут стать скирмионы — квазичастицы, которые образуются в некоторых веществах из спинов (магнитных моментов) электронов под действием магнитного поля. Для образования скирмиона нужно несколько атомов вещества, зато такие квазичастицы стабильны и не поддаются влиянию скирмионов-соседей. Размер комбинации атомов, необходимых для создания скормиона, равен нескольким нанометрам. Свойствами скормионов можно управлять, следовательно — перезаписывать информацию.
Пока альтернативные методы записи информации находятся на стадии разработки. Полный набор их свойств (и достоинств, и недостатков) станет известен лишь после создания и испытания прототипов.
По информации https://ria.ru/science/20171118/1509044230.html
|
19.11.2017 15:06 |
Ученые выяснили, почему тяжело избавиться от неприятных воспоминаний
Ученые обнаружили, что мозг различает воспоминания во сне и по-разному их обрабатывает. Исследования на эту тему были представлены на ежегодной конференции . . . |
19.11.2017 14:56 |
Новая теория переписала начало Чернобыльской катастрофы
Группа шведских ученых представила новую теорию, проливающую свет на первые секунды аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. С подробностями можно ознакомиться в . . . |
19.11.2017 14:11 |
Китай обогнал США по количеству суперкомпьютеров
Китай впервые в истории обогнал США по количеству суперкомпьютеров в мире, согласно новой версии рейтинга ТОП -500. Из 500 мощнейших компьютеров в мире 202 приходятся . . . |
19.11.2017 14:03 |
7 ключевых изменений в будущем планеты и человечества
Всемирно известный экономист Кьелл Нордстрем делится мнением о трендах в экономике и политике Профессор Стокгольмской школы экономики Кьелл Нордстрем совсем не . . . |
18.11.2017 19:30 |
Туннелирующие электроны показали зонную структуру глубоких слоев
Американские физики разработали новый метод визуализации зонной структуры двумерных слоев, находящихся довольно далеко от поверхности материала . . . |
18.11.2017 18:32 |
Проведена первая в мире пересадка головы человека
Первая в мире пересадка головы человека была проведена на трупе в Китае в ходе 18-часовой операции. Во время процедуры удалось восстановить позвоночник, нервы и . . . |
18.11.2017 18:29 |
Крупнейшее в мире воздушное судно сдулось и снова упало
Крупнейшее в мире воздушное судно Airlander 10 рухнуло на поле в английском графстве Бедфордшир. Об этом в субботу, 18 ноября, сообщает The Sun. По предварительной . . . |
17.11.2017 22:53 |
Поиски «тяжелой» темной материи в очередной раз не дали результатов
Крупнейший детектор «тяжелой» темной материи, XENON1T, не нашел следов ее существования, что сделало природу этой субстанции еще более загадочной для ученых, . . . |
17.11.2017 22:39 |
Ученые работают над каталогом абсолютно всех виды микроорганизмов Земли
Практически каждый человек знает, что на Земле существует невидимая невооруженному глазу микробиологическая жизнь, однако далеко не всем известны истинные . . . |
17.11.2017 19:45 |
Российские физики разобрались в поведении легких частиц темной материи
Российские ученые выдвинули новую модель осцилляций стерильных нейтрино. Она может решить целый ряд важных проблем фундаментальной физики, в том числе и загадку . . . |
17.11.2017 19:42 |
НАСА: подо льдами Антарктики существует гигантское озеро из магмы
Геологи и ученые из НАСА нашли на территории земли Мэри Бэрд на западе Антарктиды гигантское подземное «озеро», заполненное магмой, чье существование пока . . . |
17.11.2017 19:38 |
Ученые увидели «фейерверк», создаваемый атомами при ультранизкой температуре
Ученым, производящим исследования мира атомов и элементарных частиц, достаточно часто приходится сталкиваться с явлениями, напоминающими фейерверк. В . . . |
17.11.2017 19:18 |
Ученые: Землю "бомбардирует" антиматерия экзотического происхождения
Наблюдения за соседними пульсарами не помогли ученым найти источник загадочных потоков антиматерии, "бомбардирующих" Землю из космоса, что указывает на их крайне . . . |
17.11.2017 19:13 |
"Планета-алмаз" в созвездии Рака обладает атмосферой, заявляют ученые
Причудливая "планета-алмаз" 55 Сnc e в созвездии Рака обладает неким подобием атмосферы, несмотря на то, что ее поверхность раскалена на несколько тысяч градусов . . . |
17.11.2017 19:07 |
Зонд Juno получил фотографии гигантского белого урагана на Юпитере
Автоматическая станция Juno получила необычно детальные фотографии Юпитера, на которых можно увидеть гигантский шторм размером с четверть Земли, недавно возникший . . . |
17.11.2017 19:01 |
Ученые подсчитали мощность компьютера размером с Вселенную
Вселенную можно использовать в качестве сверхмощного вычислительного устройства, способного искать ответы на сверхсложные задачи в миллионы раз быстрее . . . |
17.11.2017 18:58 |
Ученые выяснили, как "большое пятно" Юпитера стало красным
Большое красное пятно Юпитера, гигантский ураган, бушующий в его атмосфере уже три столетия, приобрело свою необычную окраску благодаря космическим лучам, . . . |
17.11.2017 18:52 |
Ученые отправили к суперземле техно
Астрономы отправили к экзопланете в 12 световых годах от нас сообщение, в котором среди прочей информации также содержится 18 отрывков электронных композиций, в том . . . |
17.11.2017 18:16 |
«Лишний» кубит научил квантовые компьютеры меньше ошибаться
Две группы физиков экспериментально проверили один из способов определения ошибок, возникающих при квантовых вычислениях в системе из пяти кубитов, . . . |