Felfedezték a merevlemezek sebességi korlátját

Fizikusok felfedezték egy számítógép merevlemezére írható mágneses információ felső sebességi határát. A sebességhatár eléréséhez a kutatók egy 3,2 kilométer hosszú részecskegyorsítót alkalmaztak, melyben egy szorosan összezsúfolt elektronköteget lőttek ki mágneses anyagra. Megállapították, hogy a határ közel ezerszer lassabb, mint azt korábban gondolták, azonban hozzáteszik, kifejleszthetők a merevlemezek hatékonyabbá tételére irányuló módszerek.

Az információ a számítógép merevlemezén egyesek és nullák formájában tárolódik. Ezek az adatbitek mágnesesen rögzülnek, azaz a megjelölt területen elhelyezkedő atomok millióit arra készteti egy mágneses mező, hogy a nulla vagy az egy értéknek megfelelően két különböző irányba álljanak. Ez az információ egy újabb mágneses mező alkalmazásával a későbbiekben visszaolvasható. Joachim Stör és munkatársai az amerikai Stanford Egyetemen a Stanford Lineáris Gyorsító (SLAC) alkalmazásával megállapította milyen gyorsan írható mágnesesen az információ.


A mágnesezési sebesség gyorsításának kulcsa egy erős mező rendkívül gyors alkalmazása. Ezt szem előtt tartva a csapat egy szorosan összezsúfolt elektronokból álló, közel fénysebességgel haladó sugarat alkalmazott egy sorozat rendkívül rövid mágneses mező impulzus előállításához, amit egy mágneses célpontra lőttek ki. Az impulzusok csupán 2,3 pikoszekundumig, egy másodperc trilliomod részéig tartottak és 10 Tesla erősséget mértek, ami kétszázezerszerese a Földet körülvevő mágneses mező erejének. A célanyagról készült felvételeken a kutatók azt várták, hogy sötét és világos területeket fognak látni, melyek megfelelnek a mágneses irányoknak. Azonban az atomok szoros egyetértésben megtagadták polaritásuk megváltoztatását és semmilyen összefüggő minta nem vált láthatóvá.

Hogy a rövid impulzusok pontosan miért nem voltak képesek mágnesessé tenni a célt, az egyelőre rejtély. "Van egy hozzávetőleges elképzelésünk a fizikai alapelveikről, azonban pontos elmélettel még nem szolgálhatunk" - nyilatkozott Stör a New Scientist magazinnak. A kutatók elképzelése szerint a hőingadozások ilyen magas sebességeknél valahogy beavatkoznak a mágnesezésbe.

A merevlemezen eltárolható információ mennyiségének növelésével a gyártók arra kényszerülnek, hogy egyre kisebb területeket használjanak fel a korongok felszínén, ami ezáltal kevesebb atomot is jelent. Azonban az egyre kisebb atomcsoportok módosítgatása azt jelenti, hogy az anyag az interferencia elkerülése végett egyre nehezebben válik mágnesezhetővé, így erősebb mágneses mezőt és gyorsabb alkalmazást követel. Ezért, bár a Stanford kutatói által megállapított határ jóval a jelenlegi merevlemezek képességein túl húzódik, potenciális jövőbeli korlátot jelent.

"Nem számít milyen rövid és erős a mágneses mező impulzus, a mágneses adatrögzítés nem tehető ennél gyorsabbá" - mondta Danilo Pescia, a zürichi ETH-Höenggerberf munkatársa. "Ez azért van, mert az adatrögzítés megbízhatósága érdekében el kell kerülnünk a irányok eloszlásának veszélyes torzulásait." Mindazonáltal Stör megjegyzi, hogy nem lehetetlen a fenti akadály megkerülése, mivel a mágnesezés úgy is felgyorsítható, ha hőt kombinálunk mágneses mezővel.