Реклама

Новий тип магнітної пам'яті MSM не потребує використання магнітів

( 9 Голосів, Всередньому: 4.67 із 5 )
Monday, 26 August 2013

MSM-пам'ятьВчені з Єврейського університету (Hebrew University), Єрусалим, і Наукового інституту Вайцмана (Weizmann Institute of Science) розробили нову досить просту технологію намагнічування матеріалів, яка може позбавити від необхідності використання постійних і електричних магнітів у пристроях магнітного запису і зберігання даних. Крім цього, структура нових комірок магнітної пам'яті сумісна з існуючими технологічними процесами виробництва напівпровідників, що дозволить створити недорогі кремнієві універсальні пристрої пам'яті, що володіють надзвичайно високим показником щільності зберігання інформації.

У кожного з існуючих типів пам'яті є свій ряд переваг і недоліків. Динамічну пам'ять RAM, що володіє високою швидкістю роботи, потрібно постійно регенерувати, а при виключенні живлення дані, збережені у RAM-пам'яті, повністю втрачаються. Енергонезалежна флеш-пам'ять має досить малу швидкодію, особливо при операціях запису інформації. І практично всі види сучасної пам'яті наближаються до межі мініатюризації, що починає обмежувати подальше збільшення показника щільності зберігання інформації.

Ізраїльським вченим, згідно матеріалу, опублікованого у Nature Communications, вдалося створити абсолютно новий тип енергонезалежної магнітної пам'яті, який зберігає інформацію у вигляді напрямку обертання електронів частинки магнітного матеріалу. Основою цієї пам'яті, яка отримала назву безмагнітної спін-пам'яті (magnetless spin memory, MSM), є молекули органічних сполук певного виду, які називаються хіральними молекулами (chiral molecule). Особливістю цих молекул є властивість цієї молекули не суміщатись у просторі з іншою молекулою - дзеркальним двійником, ізомером. Комбінації з цих хіральних молекул дозволяють реалізувати передачу електронів, впорядковуючи напрямок їх обертання, у необхідні точки простору, що дозволяє намагнітити або розмагнітити наночастинки зі звичайного магнітного матеріалу.

MSM-пам'ять

Структура MSM-пам'яті

На одному з наведених малюнків показана структурна схема комірок MSM-пам'яті. Золоті контакти показані жовтим кольором, тонкий шар феромагнітного матеріалу показаний фіолетовим кольором. Червоним кольором показаний ізолюючий шар з оксиду алюмінію, що розділяє шар хіральних молекул окису кремнію від шару магнітного матеріалу. Читання і запис інформації здійснюються шляхом подачі відповідних електричних сигналів на пару золотих електродів. Коли крізь пристрій починає текти електричний струм, то електрони поляризуються за допомогою хіральних молекул. Поляризація електронів передається частинкам нікелю, намагнічуючи або розмагнічуючи їх. Читання записаної інформації здійснюється за допомогою дуже слабкого електричного струму, за допомогою якого вимірюється зміна опору комірки пам'яті. А значення опору прямо пов'язане з намагніченістю нікелевої наночастинки.

Використовуючи вищеописану технологію, ізраїльські вчені продемонстрували, що на її основі можливе створення магнітних пристроїв зберігання даних, які не вимагатимуть використання постійних або електричних магнітів, і які можна мініатюризовувати до рівня одного біта даних на одну наночастинку магнітного матеріалу. Така технологія потенційно може обійти обмеження, які зараз стримують подальший розвиток існуючих технологій магнітного запису. Крім цього, нові пристрої магнітного запису вже не будуть складними механічно-електричними пристроями, як, наприклад, жорсткі диски, це будуть універсальні чипи, як чипи флеш-пам'яті, але з більш високою швидкістю доступу і значно нижчим рівнем енергоспоживання.

 

 

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: dailytechinfo.org