`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Разработки в области спинтроники -- еще один шаг к чипам будущего

0 
 

Быстродействие процессоров в наши дни растет гигантскими темпами, однако, если задуматься, радикальных изменений в принципах их работы не происходит совершенно -- данные принципы остаются теми же, что использовались в первом транзисторе (появившемся более полувека назад), и хорошо всем известны со школы: "подаем напряжение на затвор -- транзистор отпирается, убираем -- запирается".

Эксплуатируемым физическим свойством, если можно так выразиться, в этом случае является электрический заряд. Но не так давно в науке возникло направление, в рамках которого ученые хотят задействовать при создании микроэлектронных компонентов еще одно свойство электрона -- его собственный магнитный момент, или спин. Соответственно, направление это получило название "спинтроника" (более подробно о нем можно прочитать в "Компьютерном Обозрении", # 39, 2002).

Какие преимущества способен дать подобный подход? По словам специалистов, применение магнитного поля для управления токами в микросхемах на основе их воздействия на спин электронов позволит добиться значительного уменьшения энергопотребления, что, пожалуй, является уже неким стандартом для передовых микроэлектронных технологий. В самом деле, "включение" магнитного поля, по идее, должно требовать меньше энергии, чем подача напряжения (ну а как раздельно управлять токами в соседних каналах -- это уже другой вопрос). Кроме того, не стоит забывать, что направление магнитного момента при определенных условиях сохраняется и после устранения внешнего воздействия, т. е. спинтроника, в принципе, позволит выпускать процессоры со встроенной энергонезависимой памятью на основе ферромагнетиков. Как следствие, вычислительные системы, созданные на таких чипах, смогут загружаться практически мгновенно, поскольку ОС будет записана во внутренней, и к тому же высокоскоростной, памяти процессора.

Как отмечают ученые, для получения "спинтронных полупроводников" нужны материалы, отвечающие двум основным требованиям. Во-первых, их температура Кюри (ниже которой сохраняются магнитные свойства) должна равняться как минимум 50 °C, во-вторых, они должны быть "совместимы" с традиционными процессами изготовления микроэлектронных компонентов.

"Разработки в области спинтроники полезны лишь в том случае, когда они сочетаются с кремниевой технологией, -- считает Стив Пиртон (Steve Pearton), профессор кафедры материаловедения Университета Флориды. -- Intel создала выдающиеся процессоры, и вряд ли эта компания собирается переходить на экзотические материалы -- им нужно что-то аналогичное тому, что они уже используют".

До настоящего времени наиболее популярными спинтронными материалами считались соединения на основе галлия -- (GaMn)As и (GaMn)N, у которых температура Кюри сопоставима с комнатной. Однако на сегодняшний день они могут быть получены только в виде тонких пленок, содержат большое количество дефектов и главное -- их не удалось "скрестить" с кремнием, по крайней мере пока.

Международная группа ученых, координируемая Джоном Дитуза (John F. DiTusa) из Университета Луизианы, по всей видимости, решила подойти к проблеме с другой стороны и сперва найти подходящий кремнийсодержащий магнитный полупроводник.

Таким материалом оказался силицид железа с примесями кобальта -- FeCoSi, обладающий необходимой кристаллической структурой. Правда, ферромагнитные свойства у него сохраняются только до 53 К (приблизительно --220 °С). Тем не менее специалисты рассчитывают, что в будущем, применяя уже имеющиеся результаты, они сумеют получить вещества с более высокой температурой Кюри, которые и станут основой спинтронных интегрированных схем на базе кремния. А их появления, по мнению Дитуза, можно ожидать в течение предстоящих 10 лет.
0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT