IBM: 12 atomi per memorizzare 1 bit

[Redazione]

Bastano solo 12 atomi per memorizzare un bit e 96 per contenere un byte (8 bit). Questa l'incredibile scoperta fatta dai ricercatori guidati dal fisico Andreas Heinrich dell'IBM Research Almaden di San Jose (California) in collaborazione con il German Center for Free-Electron Laser Science (CFEL), in Germania.

Questa scoperta potrebbe consentire in futuro di realizzare hard disk almeno 100 volte più capienti di quelli attualmente in commercio. Basti pensare che adesso nei dischi rigidi per salvare un singolo bit vengono utilizzati milioni di atomi. Questa capacità di memorizzazione in scala atomica è possibile grazie all'antiferromagnetismo, una proprietà caratteristica di alcuni materiali, come il cromo, il manganese, l'ematite, ecc.

Gli atomi ferromagnetici presenti nei dispositivi tradizionali si comportano come magneti: se uno è polarizzato verso nord, tutti quelli vicini hanno la stessa polarizzazione, ossia lo stesso orientamento magnetico. Questa proprietà, utilizzata dagli attuali dischi rigidi, ne limita però la grandezza, per via delle interferenze che si creano quando più bit (quindi milioni di atomi) vengono messi assieme.

Nei materiali antiferromagnetici invece, se un atomo è polarizzato verso nord, quello immediatamente vicino è polarizzato verso sud. In questo caso gli atomi possono stare molto vicini, il che rende possibile realizzare unità di memorizzazione più piccole, ma, cosa più importante, essi si allineano l'uno in direzione opposta rispetto all'altro, eliminando così eventuali interferenze.

I ricercatori hanno effettuato un esperimento posizionando alcuni atomi di rame su nitrato rameico a bassa temperatura (-272 °C) utilizzando un microscopio a effetto tunnel che ha consentito loro di modificarne l'informazione magnetica. Hanno continuato così fino a mettere assieme 12 atomi (2 file di 6), sufficienti per contenere l'informazione pari a 1 bit. Con la punta del microscopio i ricercatori hanno poi modificato i bit da 0 a 1 e viceversa per verificare la possibilità di memorizzare diverse informazioni.

A questo punto, per creare un byte hanno accostato 8 gruppi composti da 12 atomi (in totale quindi 96) con i quali rappresentare in ASCII una lettera o un numero. Alla fine con 5 byte, ovvero 480 atomi, hanno rappresentato la parola "Think" (Pensa).

Questa nuova tecnologia, secondo Heinrich, non avrà immediate ripercussioni commerciali, anzi forse passerà molto tempo perché venga utilizzata per costruire hard disk supercapienti.