據瑞士國家科研基金會(SNF)介紹,瑞士科學家正在開展關于原子尺度數據存儲技術的前瞻性研究,嘗試在原子尺度實現數據的存儲和讀取。該項研究由瑞士蘇黎世聯邦理工大學、瑞士洛桑聯邦理工大學、美國IBM研究中心聯合進行。
2016年,蘇黎世聯邦理工大學的科研團隊首先證實,稀土元素鈥原子在特定的表面可顯現出一定的“剩磁”特性,理論上可利用這種特性實現單個原子進行數據的存取。這一設想由洛桑聯邦理工大學、美國IBM研究中心的科研團隊通過實驗得到驗證。應用掃描隧道顯微鏡,使非常細微的探針精確的“接觸”到單個的原子,通過探針尖端的鐵原子,向鈥原子施加微弱的極化電流,從而使鈥原子的磁矩指向規定的方向,就可以完成1個最小數據單元“比特”的存儲。在讀取數據時,有兩種方式,一是根據鈥原子在不同的磁狀態下導電性能的差異,二是測定處于不同磁狀態的鈥原子在其周圍產生的磁場。
蘇黎世聯邦理工大學的科研團隊還發現,將稀土元素鏑原子滲入二氧化硅形成復合材料,并通過技術手段使鏑原子分布其表面后,在低溫條件這些鏑原子也能顯現出一定的“剩磁”性能。
目前的實驗研究還是在超低溫(–269°C)和高真空條件下進行,而且系統的穩定性很容易被破壞,但科研人員認為,雖然距離實際應用還很遙遠,這些研究工作的意義在于探索和驗證新型數據存儲技術的可行性,同時也為新材料的研究提供了新的方向。