IBM科學家以12顆原子打造最小磁性記憶體位元

IBM科學家成功展示僅以12個磁性原子儲存單一記憶體位元的能力，與現今硬碟需使用約100萬顆原子才能儲存單一位元訊息相較，算是突破性的技術進展，未來此原子級技術將有助於開發出更小、更快、更省電的裝置。

IBM表示，隨著矽晶製程的微縮已接近基本的物理極限，必須研發出新的技術才能推動運算創新的持續進展。

透過運用原子打造最小的儲存單位，科學家可望開發出密度較現今硬碟和固態硬碟記憶體晶片至少高100倍的磁性儲存裝置。此奈米結構採用特殊的反鐵磁性(antiferromagnetism)構造，能讓消費者和企業以相同的空間儲存多100倍的資訊。

IBM解釋說，傳統的鐵磁材料是透過組成原子間的磁性交互作用，將所有原子以單一方向自旋。此材料非常適合用來製作磁性資料儲存裝置，但若要將它微縮至原子級結構，主要的障礙便是鄰近位元間的交互作用，會強烈影響彼此的磁場。因此，要製作出原子級的磁性位元必須能精密控制位元間的交互作用，才能讓原子依需求儲存資訊或執行運算作業。

IBM科學家利用掃描穿隧電子顯微鏡(STM)，讓12顆以反鐵磁性耦合的原子結構，能夠在低溫環境下儲存單一位元的資料達數小時之久。運用反鐵磁性結構的交互自旋特性，科學家能將磁性位元更緊密的結合在一起，這能夠在不破壞鄰近位元狀態的情況下，大幅增加磁性儲存密度。

這項研究成果將發表在這一期的科學(Science)雜誌上。(編譯/范眠)