Vedci prišli na spôsob rýchlejšieho zapisovania dát

Vedcom z Fyzikálneho ústavu Akadémie vied Českej republiky (AV ČR) sa podarilo nájsť spôsob, ako oveľa rýchlejšie zapisovať a ukladať informácie. Podstatou ich objavu sú antiferomagnety, teda látky so zvláštnym správaním pri prechode elektrického prúdu.

25.04.2018 07:00
dáta, fyzikálny ústav Foto:
Zariadenie na rast tenkovrstvových kryštálov (vrátane antiferomagnetov) technológiou epitaxe z molekulárnych zväzkov.
debata

Vedcom sa podarilo preukázať, že zápis dát je pri nich až tisíckrát rýchlejší než pri bežných pamäťových médiách, a vytvorili čip, ktorý sa dá prepojiť s konvenčnou elektronikou. Objav opísal vedúci oddelenia spintroniky a nanoelektroniky Tomáš Jungwirth.

Že by niečo také mohlo fungovať, tušili vedci už pred dvoma rokmi. Od laboratórnych experimentov teraz prešli ďalej. „Boli sme schopní tento princíp preniesť z komplikovaných laboratórnych prístrojov, ktoré zaberú celú miestnosť, do čipu – do jednoduchej škatuľky, ktorú pripojíme k počítaču a ktorá je schopná fungovať s konvenčnou elektronikou,“ povedal Jungwirth. Preukázali tým, že súčiastky vyrobené na nimi objavenom základe môžu fungovať. „Nie je to ešte tak ďaleko, že by sa tento čip dal predávať, ale je to dôkaz, že použitie tohto princípu nie je science fiction,“ uviedol vedec.

Jeho tím tiež preukázal, že nový zápis dát je oveľa rýchlejší ako spôsob, aký sa používa teraz, a to až tisíckrát. „Vzbudili sme tým veľký ohlas vo vedeckej komunite. Nie je to už len predpoveď, ale vedecky dokázaný fakt,“ povedal Jungwirth. Objav môže mať významné použitie v oblasti umelej inteligencie a neurónových sietí.

Bežný spôsob zápisu dát stavia na jave zvanom magnetizácia. Pri ňom v niektorých materiáloch dochádza k zmenám, zatiaľ čo iné na elektromagnetické pole nereagujú. Existuje ale aj tretia skupina látok. Antiferomagnetické kryštály vyzerajú na prvý pohľad ako nemagnetické látky, napriek tomu je ich tiež možné ovládať elektromagnetickým poľom. „Materiál má v sebe dve prelínajúce sa magnetizácie orientované opačným smerom a ich účinok sa tak navonok navzájom ruší,“ vysvetlila ich zdanlivú nemagnetickosť správa AV ČR.

Oddelenie spintroniky a nanoelektroniky... Foto: FSZ.CZ
fyzikálny ústav v laboratóriu MBE Oddelenie spintroniky a nanoelektroniky Fyzikálneho ústavu v laboratóriu MBE.

Na rozdiel od látok, ktoré sa na zápis dát bežne používajú, nestačí antiferomagnetom jedna elektromagnetická cievka, ale musia mať rôzne „cievky“ priamo pri jednotlivých atómoch. Jungwirthov tím vytvoril kryštály s takou štruktúrou, že si pri prechode elektrického prúdu také „virtuálne atómové cievky“ vytvoria samy od seba. „Nový spôsob zápisu informácií môže v budúcnosti zrýchliť prácu počítačov, pretože pre záznam stačia extrémne krátke – pikosekundové – elektrické výboje, čo je tisíckrát kratšia doba ako v dnes používaných feromagnetických súčiastkach,“ uviedli vedci. Antiferomagnetická pamäť má aj ďalšie výhody. Nezničí ju ani veľmi silné magnetické pole a navyše nevyžaduje zápis dát v binárnej sústave, teda iba systémom jednotiek a núl, ako to vedia feromagnety.

O význame objavov Jungwirthovho tímu svedčí aj to, že o ne majú záujem usporiadatelia svetových vedeckých konferencií. Ešte tento rok bude Jungwirth prezentovať výsledky v Singapure, San Franciscu a Mainzi. Je koordinátorom medzinárodného projektu na výskum antiferomagnetov, na ktorom sa podieľajú výskumníci z Nemecka, Veľkej Británie a zo Španielska.

debata chyba
Viac na túto tému: #veda #dáta
Čítajte Pravdu bez reklamy

Svižnejší web a články bez rušenia. Žiadne reklamy iba za 1,50 € mesačne.

Pravda bez reklamy