Uusi muistikonsepti

05.01.2017

Dresen-Basel-MRAM-dieetilla-k-300-t.jpgDresdenin (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 ohuen 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

13.11.2019Uudenlaisia fotonisia nestekiteitä
12.11.2019Onnistumisia orgaanisissa
11.11.2019Kohti älykkäitä mikrorobotteja
09.11.2019Suomen suurin valtti kybersodassa on luottamus
08.11.2019Jäähdytystekniikkaa 3D-elektroniikalle vaikka avaruuteen
07.11.2019Uusia tiloja grafeenin taikakulmassa
06.11.2019Kohti antiferromagneettisia muisteja
05.11.2019Muuntaa 2D-tasot pehmeiksi ja joustaviksi 3D-rakenteiksi
04.11.2019Tarkempia kiderakenteita ja proteiineja aurinkokennoihin
01.11.2019Kvanttiakussa ei synny häviöitä

Siirry arkistoon »