Прорыв в области памяти: спиральные магниты прокладывают путь к следующему поколению памяти

Это достижение предлагает устойчивое решение текущих проблем в области хранения информации с потенциалом для широкомасштабной интеграции и высокой долговечностью.

Группа ученых предложила новую концепцию устройств памяти на основе магнитов, которая может произвести революцию в области устройств хранения информации благодаря своему потенциалу для широкомасштабной интеграции, энергонезависимости и высокой долговечности.

Подробная информация об их результатах была опубликована в журнале Nature Communications .

Спинтронные устройства, представленные магнитной памятью с произвольным доступом (MRAM), используют направление намагничивания ферромагнитных материалов для запоминания информации. Благодаря своей энергонезависимости и низкому энергопотреблению спинтронные устройства, вероятно, будут играть ключевую роль в будущих компонентах хранения информации.

Однако спинтронные устройства на основе ферромагнетиков имеют потенциальную ловушку. Ферромагнетики генерируют вокруг себя магнитные поля, которые влияют на соседние ферромагнетики. В интегрированном магнитном устройстве это приводит к перекрестным помехам между магнитными битами, что ограничивает плотность магнитной памяти.

Исследовательская группа, в которую вошли Хидетоши Масуда, Такеши Секи, Ёсинори Оносе и другие из Института исследования материалов Университета Тохоку, а также Дзюнъитиро Охе из Университета Тохо, продемонстрировала, что магнитные материалы, называемые винтовыми магнитами, могут быть использованы для устройства магнитной памяти, которое должно решить проблему магнитного поля.

В спиральных магнитах направления атомных магнитных моментов упорядочены в спирали. Право- или левосторонность спирали, называемая хиральностью, может использоваться для запоминания информации. Магнитные поля, индуцированные каждым атомным магнитным моментом, компенсируют друг друга, поэтому спиральные магниты не генерируют никакого макроскопического магнитного поля. «Устройства памяти, основанные на левосторонности гелимагнитов, свободные от перекрестных помех между битами, могут проложить новый путь для улучшения плотности памяти», — говорит Масуда.

Исследовательская группа продемонстрировала, что хиральность памяти может быть записана и прочитана при комнатной температуре. Они изготовили эпитаксиальные тонкие пленки гелимагнетика MnAu 2 при комнатной температуре и продемонстрировали переключение хиральности (право- и левосторонности спирали) импульсами электрического тока под действием магнитных полей. Кроме того, они изготовили двухслойное устройство, состоящее из MnAu 2 и Pt (платины), и продемонстрировали, что хиральность памяти может быть прочитана как изменение сопротивления, даже без магнитных полей.

Источник: Scitechdaily | Теги: компьютеры, память, спиральные магниты