Atomisen ohuita magneettisia muistirakenteita

Washingtonin yliopiston johtama tutkijaryhmä raportoi käyttäneensä ultraohuiden materiaalien pinoa hallitsemaan tehokasta elektronien virtauksen suuntaa niiden spinien perusteella.

Osin samat tutkijat esittivät vuonna 2017 käyttämänsä kromi-tri-jodidien (CrI3) levyt alan ensimmäisenä kaksiulotteisena magneettisena eristeenä.

Neljästä atomin ohuesta arkista he loivat nyt ohuimman järjestelmän, joka voi estää elektronien kulun niiden spinien suuntaan perustuen samalla kun he käyttävät yli kymmenen kertaa vahvempaa hallintaa kuin muut menetelmät.

Siten tutkimus löysi keinoja ohjata sähköisesti magneettisia ominaisuuksia atomisesti ohuessa magneetissa.

"Molempien töiden yhdistelmä viittaa mahdollisuuteen valmistaa atomin ohuita magneettimuistirakenteita, joiden energiankulutusmäärät ovat pienemmät kuin tällä hetkellä saavutettavissa olevat," toteavat tutkijat.

Johtavien grafeenilevyjen väliin sijoitettujen Crl3-arkkien välillä elektronit voivat joko virrata esteettä kahden grafeenitason välillä tai estää niiden kulku, jolloin ne voivat toimia bitteinä. Lisäksi useammalla CrI3 -kerroksella toteutettuna saatiin aikaan monibittinen tallennusmuoto.

Tämäntyyppisen muistin toiminnalliset yksiköt ovat magneettisia tunneliliitoksia eli MTJ:tä, jotka ovat magneettisia "portteja", jotka voivat estää tai antaa sähkövirran kulkea riippuen siitä, miten spinit kohdistuvat liitokseen".

Tutkijoiden kehittämä rakenne ei vielä mahdollista käytöllistä piiritekniikkaa koska se tarvitsee magneettikenttiä ja alhaisia lämpötiloja mutta esimerkiksi aivan äskettäin Minnesotan yliopiston tutkijat ovat luoneet suunnitelman magneettiselle muistimoduulille, jolla on kromisydän, ja joka ei vaadi ulkoista magneettikenttää toimimiseen.

Heidän suunnitelma ympäröi kromia magneettisella materiaalilla. Tämä tarjoaa tehokkaan magneettikentän kvanttimekaanisen kytkennän kautta kromin magneettisiin momentteihin.

Kun rakenne edelleen kutistuu, rajapinnan suurempi pinta-ala suhteessa sen tilavuuteen parantaa toimintaa. Tämä ominaisuus on suuri etu nykyisiin muistiratkaisuihin verrattuna.

Aiheesta aiemmin:

Tutkijat löysivät kaksiulotteisen magneetin