Porttiohjattavilla kaksiulotteisilla TMD:llä spintronisia muisteja

Teknologioiden, kuten tekoälyn ja Internet of Things nopea kehitys on lisännyt nopeiden, energiatehokkaiden muistipiirien kysyntää.

Perinteisten muistitekniikoiden on usein vaikea tasapainottaa suorituskykyä virrankulutuksen suhteen.

Spintroniset piirit, jotka hyödyntävät elektronien spiniä varauksen sijasta, ovat lupaava vaihtoehto. Erityisesti siirtymämetallidikalkogenidit (TMD) ovat

ovat saaneet merkittävää huomiota 2D-puolijohdesovelluksissa niiden laajan suoran kaistavälin vuoksi, erityisesti toisin kuin grafeeni, joka mahdollistaa niiden johtavuuden ja kuljetusominaisuuksien moduloinnin ulkoista jännitettä käyttämällä, mikä tekee TMD:t sopivaksi logiikkapiireihin

Tutkijat ehdottavat portilla ohjattavien TMD-spinventtiileiden kehittämistä näihin haasteisiin vastaamiseksi. Integroidulla porttimekanismilla nämä piirit voivat moduloida spinin siirto-ominaisuuksia, mikä mahdollistaa muistitoimintojen tarkan hallinnan.  

Tutkitun lähestymistavan tavoitteena on parantaa tunnelointimagnetoresistenssin (TMR) suhteita, parantaa spinvirrantiheyksiä ja vähentää virrankulutusta luku- ja kirjoitusprosessien aikana.

Tutkimus osoittaa, että porttiohjattavat TMD-spinventtiilet voivat saavuttaa merkittäviä parannuksia suorituskyvyssä. Esimerkiksi TMR-suhteita, jotka ylittävät 4000 %, on raportoitu, mikä osoittaa erittäin tehokkaan spineistä riippuvaisen siirron. Lisäksi ehdotetun rakenteen virrankulutus on erittäin pieni, ja jotkut kokoonpanot toimivat noin 80 μW:lla ja ylläpitävät korkeita spinpolarisaatiosuhteita 0,9:ään asti.

Nämä Journal of Alloys and Compounds -lehdessä raportoidut havainnot viittaavat siihen, että TMD-pohjaiset spintroniset muistilaitteet sopivat hyvin seuraavan sukupolven sovelluksiin, jotka vaativat nopeita, energiatehokkaita muistiratkaisuja.

Aiheesta aiemmin:

Insinöörit kasvattavat "pystyrakenteisia" 3D-siruja

Harppaus hiilinanoputkia pidemmälle

Laaksotroniikka lämpenee