"Изгибающийся ток" открывает путь для магнитной памяти нового типа

Используйте свой компьютер без фазы загрузки: новый тип магнитной памяти позволяет это. Эта MRAM быстрее, эффективнее и надежнее, чем другие виды сред хранения данных. Однако переключение бита все еще требует слишком много электроэнергии, чтобы сделать масштабное применение практически возможным. Исследователи из Технологического университета Эйндховена (TU/е) обнаружили хитроумный способ решения этой проблемы с помощью "изгибающегося тока". Они опубликовали свои выводы в журнале Nature Communications.

MRAM (Magnetic Random Access Memory) хранит данные, используя спин электронов. Так как вместо электрического заряда используется магнетизм, память является постоянной, даже в отсутствие питания, и поэтому компьютер больше не должен загружаться. Эта магнитная память также потребляет гораздо меньше энергии, что означает, что мобильные телефоны, например, могут дольше работать от аккумулятора.

В MRAM биты определяются направлением спина электронов в куске магнитного материала: например, вверх для '1' и вниз для '0'. Запись данных происходит переворачиванием спина электронов в нужное направление. Нормальная практика заключается в том, чтобы направить электрический ток, который содержит электроны с требуемым направлением спина, через ячейку. Большое количество электрического тока, необходимое для этого, мешало окончательному прорыву для MRAM, которая появилась на рынке в первый раз в 2006 г.

Группа физиков из TU/е под руководством профессора Хенка Свагтена (Henk Swagten), опубликовала революционный метод, с помощью которого магнитные биты переворачиваются быстрее и более энергетически эффективно. Импульс тока передается под бит и переворачивает спин вверх таким же образом, как будто он проходит через бит. «Это немного похоже на крученую подачу, когда наносится непрямой удар», - говорит Арно ван ден Бринк (Arno van den Brink), аспирант из ТU/е и первый автор статьи.

Новая память действительно быстра, но нужно что-то дополнительное, чтобы сделать переворачивание спина более надежным. Более ранние попытки сделать это требовали магнитное поле, но это делало метод дорогим и неэффективным. Исследователи решили эту проблему путем размещения специального антиферромагнитного материала поверх битов. Это дает необходимое магнитное поле для "заморозки" с низким энергопотреблением и низкой стоимостью. «Это может быть решающим толчок в правильном направлении для создания сверхбыстрой MRAM в ближайшем будущем», - заключил ван ден Бринк.

Это изображение показывает экспериментальный чип, который исследователи использовали для своих измерений