Valolla kirjoitettavia magneettisia muisteja

22.01.2019

Eindhoven-fotoninen-valo-ohjattu-muistirakenne-300.jpgValo on energiatehokkain tapa siirtää informaatiota. Valolla on kuitenkin yksi suuri rajoitus: sitä on vaikea tallentaa.

Nykyään datakeskukset luottavat magneettisiin kiintolevyihin, joiden määrän kasvu johtaa yhä kasvaviin energiakustannuksiin.

Eindhovenin teknillisen yliopiston Institute of Photonic Integrationin (TU/e) tutkijat ovat kehittäneet "hybriditeknologian", joka osoittaa sekä valon että magneettisten kiintolevyn edut.

Femtosekuntien pituiset valopulssit mahdollistavat datan suoran kirjoittamisen magneettiseen muistiin nopeasti ja erittäin energiatehokkaalla tavalla. Perinteisesti magneettisten databittien vaihtoon käytetään ulkoista magneettikenttää mutta se voidaan saavuttaa myös lyhyillä laserpulsseilla.

Tällainen täysoptinen vaihtokytkentä havaittiin ferromagneettisissa materiaaleissa jo vuosikymmenen sitten. Magnetisoitumisen vaihto näissä materiaaleissa vaatii kuitenkin useita laserpulsseja ja siten pitkiä kirjoitusaikoja.

Nyt tutkijat ovat saavuttaneen täysoptisen kytkennän synteettisissä ferrimagneeteissa. Kyseessä on materiaali järjestelmä, joka soveltuu erittäin hyvin spintronisiin datasovelluksiin.

Magnetointisuunnan vaihtaminen yhden pulssin optisella vaihdolla tapahtuu pikosekunneissa, mikä on noin 100–1000 kertaa nopeampi kuin nykypäivän tekniikalla. Lisäksi, koska optinen informaatio tallennetaan ilman energiaa vaativaa elektroniikkaa, sillä on valtava potentiaali käytettäväksi tulevaisuudessa fotonisissa integroiduissa piireissä, toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.

Lisäksi tutkijat ovat integroineet täysoptisen kytkentänsä toimimaan ns. raviratamuistissa. Sellaisessa magneettibittejä ajetaan spin Hall efektin (SHE) avulla synteettistä Pt/Co/Cd ferrimagneettista lankaa pitkin eteenpäin.

Jatkossa tutkijat aikovat kehittää myös datan lukemisen tapahtuvaksi valon avulla ja työstämällä tekniikkaa fotoniseen integrointiin sopivaksi.

Aiheesta aiemmin:

Uusia rakenteita MRAM-muisteille

Täysoptisia muistipiirejä

Nopeampia spinkytkentöjä

19.06.2024Täysin optinen fotonisiru tunnistaa ja käsittelee
19.06.2024Uusia toiveita sinkki-ilma akuille
17.06.2024Elektroneille viisikaistainen supervaltatie
14.06.2024Energiatehokasta kvanttilaskentaa magnoneilla
13.06.2024Pienenergian keruu tehostuu
12.06.2024Uusia menetelmiä 2D-materiaalien muokkaukseen
11.06.2024Infrapunan kuvaustekniikkaa arkikäyttöön
10.06.2024Kalsiumoksidin kvanttisalaisuus: lähes kohinattomat kubitit
07.06.2024Tehdä sähköä metallista ja ilmasta
06.06.2024Hämä-hämähäkki kiipes elektroniikkaan

Siirry arkistoon »