Antimagneettinen muisti

Nottinghamin yliopiston fyysikot yhdessä tšekkiläisten, saksaslaisten ja puolalaisten sekä Hitachi Europen tutkijoiden kanssa ovat osoittaneet miten antiferromagneettien magneettisia spinejä voidaan hallita tuottamaan täysin uudentyyppinen digitaalinen muisti.

Johtava tutkija tohtori Peter Wadley Nottinghamin yliopistosta toteaa: "Tämä työ osoittaa ensimmäisen sähkövirralla tapahtuvan antiferromagneetin ohjailun. Se hyödyntää uutta fysiikan ilmiötä, ja näin osoittaa ensimmäisen täysin antimagneettisen muistilaitteen. Tämä voi olla erittäin merkittävää, sillä antiferromagneeteilla on kiehtova joukko ominaisuuksia, kuten teoreettinen kytkentänopeus, joka on noin tuhat kertaa nopeampi kuin parhaan nykyisen muistiteknologian."

Koska antiferromagneettinen ratkaisu ei tuota magneettikenttiä niin yksittäiset elementit voidaan pakata tiiviimmin. Sähköinen vaihtokytkentä johtaa myös pienempään virrankäyttöön kuin magneettikentillä toimittaessa. Antiferromagneettinen muisti on myös vähemmän herkkä magneettikentille ja säteilylle.

Jos kaikki uuden löydön potentiaali voisi toteutua, antimagneettinen muisti olisi erinomainen ehdokas "universaaliksi muistiksi", joka korvaa kaikki muut muodot muistia tietotekniikassa arvelevat tutkijat.

Ilmiön sähkövirtaohjaus luo spineissä kvanttimekaanisen vääntömomentin ja mahdollistaa niiden kiepsahtavan 90 astetta. Toinen rakenteeseen nähden kohtisuorassa edelliseen pulssiin annettu pulssi palauttaa spinit alkuperäiseen asentoon. Luenta perustuu spinien suuntauksesta riippuvaan erilaiseen resistanssiin.

Teknisesti tutkimus perustui CuMnAs-kiderakenteeseen, joka kasvatettiin lähes täydellisessä tyhjiössä, atomikerros kerrallaan. Tällä materiaalilla saavutettiin kymmenkertainen kytkentänopeus nykytekniikkaan verrattuna.

Antiferromagnetismi on itse asiassa paljon yleisempi kuin ferromagnetismi ja sitä löytyy metalleista, puolijohteista ja eristeistä, mikä helpottaa idean integrointia nykytekniikkaan.