Uusi muistikonsepti

Dresdenin (HZDR) ja Baselin yliopistojen tutkijat ovat nyt onnistuneet luoda perustan uudelle muistipiirin käsitteelle, joka toimisi huomattavasti vähemmällä energialla kuin nykyiset.

Nykyisille tehonälkäisille muistipiireille on vaihtoehtona MRAM:it, jotka tallentavat dataa magneettisesti eivätkä siten vaadi jatkuvaa virkistystä. Niissä käytetään kuitenkin suhteellisen suuria sähkövirtoja datan kirjoittamiseksi mikä heikentää luotettavuutta.

Tiedemaailma on siten työskennellyt MRAM-vaihtoehtojen parissa jo jonkin aikaa. Yksi materiaaliluokka nimeltä "magnetosähköiset antiferromagneetit" näyttää erityisen lupaavalta. Nämä magneetit aktivoidaan jännitteellä virran sijaan mutta materiaaleina ne ovat vaikeasti hallittavia data kirjoitusta ja lukua ajatellen.

Nyt Dresden ja Basel tutkimusryhmät ovat nyt onnistuneet kehittämään uudenlaisen antiferromagneettis magnetosähköisen muistin (AF-MERAM) prototyypin. Se perustuu ohueen kerrokseen kromioksidia, joka on asetettu kahden nanometrin ohuiden elektrodin väliin.

Kun elektrodeihin liitetään jännite, kromioksidi vaihtaa magneettista tilaansa ja bitti tulee kirjoitetuksi. Vain muutaman voltti riittää ja tehonkäyttö on viisikymmentä kertaa pienempi kuin muissa ferromagneettisissa muisteissa.

Erityisenä haasteena näissä on ollut kyky lukea kirjoitettu bitti uudelleen. Nyt fyysikot kiinnittivät nanometrin ohuen platinakerroksen kromioksidin päälle. Platina mahdollistaa luennan poikkeavan Hall-ilmiön avulla.

Varsinainen signaali on hyvin pieni ja piiloutuu häiriösignaaleihin mutta tutkijat onnistuivat tukahduttamaan häiriötä riittävästi.

Materiaali toimii huoneenlämpötilassa, mutta vain kapealla alueella. Toistaiseksi vain yksi toimiva muistielementti on toteutettu ja seuraava askel, onkin rakentaa joukko useita muistisoluja.

"Periaatteessa näitä muistisiruja voidaan valmistaa käyttämällä alan standardimenetelmiä", toteavat tutkijat HZDR tutkimuslaitoksen tiedotteessa.

Aiheesta aiemmin:

Antimagneettinen muisti