Uusia rakenteita MRAM-muisteille

Eindhoven University of Technologyn (TU/e) tutkijat ovat löytäneet näppärän tavan keventää MRAM-muisteihin liittyvää tehonkulutusta.

MRAM (Magnetic Random Access Memory) tallentaa tiedot käyttämällä elektronien spiniä eli magnetismia. Kun käytetään magnetismia sähkövarauksen sijaan, muisti on haihtumaton.

MRAM-muistissa bittien tallennus tapahtuu vaihtamalla elektronien spinien suuntaa. Normaalisti tähän käytetään sähkövirtaa, joka sisältää halutun spinsuunnan mukaisia elektroneja.

Kuitenkin bittien kokoa edelleen pienennettäessä virtatiheydet kasvat kovin suureksi ja uudeksi keinoksi on etsitty spin-Hall ilmiön käyttöä. Siinäkin on omat vaikeutensa ja nyt ryhmä TU/e fyysikoita on kehittänyt menetelmän kääntää magneettista bittiä nopeammin ja energiatehokkaammin.

Virtapulssi ohjataan bittipalan alle, joka taivuttaa elektroneja ylöspäin, bittipaikan kautta kulkemaan. Uusi muistirakenne on todella nopea, mutta siinä tarvitaan erityistä anti-ferromagneettista materiaalia bittimateriaalipalan päällä.

University of Twenten MESA+ NanoLabin nanoteknologistit ovat luoneet materiaaleja, joissa he voivat hallita magnetismia tarkasti haluttuun suuntaan. Luodut materiaalit tuovat esiin erilaisia mielenkiintoisia mahdollisuuksia, kuten uusi tapa luoda tietokoneen muisti sekä käyttää spintroniikan sovelluksiin.

Työssään tutkijat pinosivat erilaisia ohuita kerroksia perovskiittisia materiaaleja. Sijoittamalla kerrosten väliin ohuen vain 0,4 nanometrisen välikerroksen, on mahdollista vaikuttaa magnetismin suuntaan yksittäisessä perovskiittikerroksessa.

Vaihtelemalla paikkaa, jossa välikerrosta sovelletaan, on mahdollista valita magnetismin paikallinen suunta missä tahansa kohtaa materiaalia. Tämä on olennainen ominaisuus uusille tietokoneen muisteille.

Aiheesta aiemmin:

Uusi muistikonsepti