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IBM 研发原子级储存技术,打造“纳米硬盘” 
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◇◇◇◇◇◆ 2017-03-14 ◇◆◇◇◇◇◇◇ 字号大小 ((( )))
    数据存储技术日新月异,同样大小硬盘能储存的数据越来越多,只是时间上的问题而已,人们似乎早就习以为常。       日前 IBM 发布一项最新进展,成果可谓相当惊人。研究人员通过将原子转化为世界上最小的“磁铁”,能够将 1 位的数据保存在一颗原子中。
比较之下,目前的硬盘相当于需要 10 万颗原子才能储存 1 位的数据,这项进展开启了超高密度储存的大门,让将来的硬盘可以大幅缩小,储存巨量资料。
举个例子,就像是把 iTunes 上 3,500 万首歌全部存到信用卡一般大小的硬盘当中。

    为了弄清楚储存技术达到原子等级的极限会发生什么情况,位于加州圣何塞的 IBM 研究团队使用了另一项过去 IBM 自己发明的重要科技,也就是扫描式穿隧电子显微镜(scanning tunneling microscope,STM),来观察那些储存了数据的原子动作,并且加以定位。       他们将钬(holmium)原子置于氧化镁(magnesium oxide)的表面,让原子的磁极稳定,磁极的方向决定了原子构成 1 还是 0。       若要将资料写入这个“储存系统”,必须借由 STM 的探针诱导电流,翻转原子的磁极方向。而想读取讯息,则只需测量经过每个原子的磁流(magnetic current)即可,它的变化是根据哪个磁极朝上来决定。       过去的研究,最多将 3~12 个原子组成可单独定位的双稳态磁性位(bistable magnetic bits),现在 IBM 不仅可以减少到只剩一个原子,还能让储存在原子上的讯息维持数小时稳定。而且,只要两个带磁性的原子,彼此之间仅有一纳米的距离,就可以独立写入或读取。       要达到这项目标,必须在纳米等级的结构中掌握每个原子,这对目前的储存技术来说还是过于高深,除了得靠 STM 进行测试,还必须在有液氦冷却以及极端真空的实验室环境下才能达成。       1956 年IBM 发明第一颗硬盘 305 RAMAC 以来,当时这部相当于两台冰箱那么大、重量超过 1 吨的硬盘,储存容量只有 5MB;       1880 年 IBM 发布了首次以 GB 为单位的硬盘,体积终于缩到只有一台冰箱的大小;       1998 年首次推出 MD(Microdrive),科技进展的脚步不曾停歇;       即便 IBM 早已在 2003 年将硬盘部门与日立合并,但如今靠着研究中心的团队,证明了控制单一原子的磁性就能当作存储器,向“纳米硬盘”的问世跨出了第一步。    
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