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より小型で高密度かつパワフルな磁気ストレージシステムへの道が、あるブレークスルーによって切り開かれようとしている。

IBMの研究者らは米国時間3月8日、単一の原子に対して1ビットの磁気情報を記録し、読み出す方法を確立したと発表した。

IBMによると、これまでは、極性を安定して保持できる磁気ビットの最小構成原子数は3~12個であり、現在のハードディスクは1ビットの格納におよそ1万個の原子を使用しているという。 

単一原子に対して1ビットのデータを設定し、その情報を取り出す実験に成功したことで、より小型で高密度のストレージデバイスを開発できる新たな可能性が生み出されたとIBMは述べている。 

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▲いままでは磁気ビットの最小構成原子数は3~12だった(イメージ)

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▲12個の緑色の突起が1ビットを構成する帯磁した原子を表す

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▲"THINK" 文字を表すのに必要な原子(イメージ)

同社によると、この技術が実用化されれば、クレジットカード大のデバイスに、3500万曲が収録されたライブラリ全体を格納できるようになるという。 

カリフォルニア州サンノゼにあるIBM Research - Almadenでナノサイエンスの主任研究員を務めているChristopher Lutz氏は「磁気ビットはハードディスクや磁気テープ、次世代の磁気メモリを支える中核技術だ」と述べるとともに、「技術を極限まで、すなわち原子レベルにまで微細化した場合にどういったことが起こるのかを理解するためにこの研究を実施した」と述べている。 

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▲帯磁した原子を表す突起

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▲1原子1ビットを実現

3月の初めにIBM Research - Almadenの研究者らは、走査型トンネル顕微鏡(STM)の先端に単一の鉄原子を配置した電子スピン共鳴(ESR)センサを開発したと発表した。このセンサを用いることで、研究者らはセンサ近傍にある個々の原子の磁場を測定できるようになった。なお、単一原子に対する磁場の設定も、STMに装着されたESRセンサを用いて行われた。 

単一原子を読み書きするこのストレージシステムは、酸化マグネシウムの基台の上に磁気情報を記録するための原子を配置した構造となっている。この基台は、帯磁する原子と、基台の下部に配置される金属電極を隔てる遮蔽層として機能する。 

Slideshow: IBM Research Created the World's Smallest Magnet -- an Atom - Youtube
 

この酸化マグネシウムの基台表面に配置される磁気情報記録用の原子はホルミウム(Ho)だ。研究者らによると、ホルミウムはその安定性により、データストレージメディアとして理想的な性質を備えているという。ホルミウムは、磁場の存在を含むさまざまな条件下でも優れた磁気緩和特性を維持できるのだ。 

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▲単一原子磁気ビットに情報を格納するための電子顕微鏡を操作する

IBMの説明によると、STMを使ってホルミウム原子に電流を流すと、同原子のN極とS極が反転するのだという。またこのSTMは、情報の読み書きを可能にするだけの十分な磁気緩和時間を確保するために、液体ヘリウムによる冷却構造も備えている。 

同社は、たった1ナノメートルしか離れていない場所に配置された、2つのホルミウム原子を個別に帯磁させ、その情報を測定できるということを実証してみせた。これは、今日のハードディスクやSSDよりも記録密度が1000倍高い磁気ストレージシステムを作り出せる可能性を示している。さらに原子数とビット数の比で見た場合、こういったシステムははるかに多くの情報を格納できることになるため、データセンターやコンピュータ、モバイル機器といったものの小型化に向けた道が開かれるとIBMは述べている。 

この成果は原子レベルのデータストレージを実現するための道を切り開くものだが、IBMは個々の磁場の中心にどのようにアクセスするのかという問題がまだ解決されていないと述べている。 


(記事の真意、詳細等はソース元にてご確認下さい)

ソース:
IBM、単一原子に対する磁気情報の読み書きに成功--超高密度小型デバイスの実現に期待 - ZDNet
IBM Researchers Store Data on World’s Smallest Magnet -- a Single Atom - IBM






2:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 09:59:28.47 ID:Fzhxx7QI.net
>>1
信頼性低すぎないか?
3:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 09:59:41.86 ID:wHCbHOcX.net
>液体ヘリウムによる冷却構造も備えている。

・・・
22:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:30:34.21 ID:FFfIUeqQ.net
>>3
この時点であっ察しになるよな
23:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:33:04.70 ID:lCken69z.net
>>22
MRIもそうでなかったかな?
googleとか膨大な容量抱える所なら需要もあるかと。
6:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:04:33.37 ID:k+zLl5NC.net
電子のスピンをメモリにするアイデアはあるが、読み書きに大掛かりな装置が必要だから、実現は当分先だろう。
7:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:06:54.54 ID:bSsy4UZF.net
>同社によると、この技術が実用化されれば、クレジットカード大のデバイスに、
>3500万曲が収録されたライブラリ全体を格納できるようになるという。

アニメ全話入りのカードも出来る
10:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:09:53.95 ID:ngd3//8l.net
>>7
しかし実際は2話収録で¥6000くらい
8:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:07:56.05 ID:/AtZ6A3o.net
16重化したミラーリングで信頼性も確保できるかな?
9:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:08:03.96 ID:3eFQJfuz.net
つまり原子の数だけ記録ができるのか
11:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:10:53.02 ID:6iNXNu2X.net
大気中の原子一つ一つの動きを監視するシステムがどこかにあった気がする
18:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:15:57.24 ID:tIlyNFO6.net
>>11
マクスウェルの悪魔のことでしょ


Maxwell_original_demon_120
 ※参考
12:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:12:11.50 ID:gCv82aki.net
バックアップが大変だからチョビットでいいよ…
20:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:19:53.49 ID:KAn7F3vg.net
DNAに保存する方法のほうに驚いた

ケイ素系ストレージ(SSDとか)が炭素系ストレージになるとか、
どこのJ・P・ホーガンの世界だ
24:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:36:28.11 ID:JqAOZ4LY.net
昔妄想してたことが現実に…
凄えな現代って
25:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:40:44.10 ID:3kg7SQa5.net
蛍光灯をつけた際の電磁パルス一発で図書館一棟分のデータがアウトとか。
27:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:50:12.23 ID:D44tX+ms.net
>>25
そのための冷却
確か別の大学でも、STMの針で原子を摘まんで置くという原始的な方法で、銅板の上に塩素を配置して情報を保存出来た、なんて論文が出てたな
それも極低温下じゃないと塩素がくっついちゃうからダメなんだとか
28:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:59:08.18 ID:3kg7SQa5.net
>>27
ってことは将来データセンターはLNGタンカーが入港する港に集中すると。
超低温を低コスト運用する施設はそーゆー所にしかないから。
で、津波でw
26:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:48:55.12 ID:Wi87fnNg.net
IBMってちょいちょいこういう超絶技術発表するけど
実用化されたものあるの?
35:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 12:02:15.10 ID:X/b6vxde.net
原子一つ一つの電子スピンが制御できるというのは、不確定性原理に反するのではないか?
そんなことが出来るとすると、かなりの限定された環境であって、一般化はできないのではないのか?
38:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 12:15:44.87 ID:YqEQlPsV.net
>>35
ヒント:極低温
40:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 12:53:44.51 ID:S0NcBv2L.net
逆に考えると、原子一個に記憶しても、たかだか千倍にしかならないところまで来ている現用のSSDやHDDの記憶密度凄くね?
41:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 12:59:49.54 ID:SzWqCiZi.net
>>40
てことは、HDDやSSDの1ビットの記憶領域が数nm3 すげー。
42:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 13:24:19.23 ID:dJJImtu8.net
いきなり10000分の1とか飛躍しすぎだろ
まず100分の1からの実用化でも十分な気がする
48:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 17:39:21.94 ID:NXYZDybo.net
>>42
10000分の1を安定させる工夫をしていくうちに結局10分の1に落ち着いたりするのでは?
46:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 14:35:16.19 ID:XYSow2JM.net
xvideosの動画は何時間入りますか?
21:名刺は切らしておりまして:2017/03/16(木) 10:20:42.04 ID:CCokOvyk.net
液体ヘリウム買ってくるわ

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