Найден способ увеличить быстродействие магнитной памяти в 100 раз

Спинтронные устройства представляют собой высокоэффективную альтернативу обычным компьютерным микросхемам, а также относительно просты в производстве в больших масштабах. Однако быстродействие спинтронных схем существенно ограничивается малой скоростью переключения используемой ими магнитной памяти.

В лучших из разработанных до сих пор спинтронных устройств для переключения магнитного бита нужен импульс тока длительностью не менее наносекунды, тогда как транзисторы в современных компьютерных микросхемах переключаются всего за 1-2 пикосекунды.

В статье, опубликованной в журнале Nature Electronics, международная группа ученых сообщила о новой технике переключения намагниченности. Исследователи продемонстрировали надёжное переключение тонкоплёночного магнитного бита на основе кобальта чрезвычайно короткими импульсами электрического тока (длительностью 6 пикосекунд) с помощью механизма спин-орбитального момента. Этот процесс можно использовать для «записи» информации в магнитную память почти в 100 раз быстрее, чем позволяют современные устройства спинтроники.

Предварительные оценки энергопотребления также весьма многообещающи: энергия, необходимая в этом «сверхбыстром» устройстве, почти на два порядка меньше, чем в обычных схемах спинтроники, которые работают намного медленнее.

Это достижение будет способствовать разработке сверхбыстрой магнитной памяти для компьютерных микросхем, которая сохраняла бы данные даже при отсутствии питания. Экспериментальные методы, используемые исследователями, также предлагают новые возможности для изучения спинтронных явлений в сверхбыстрых временных масштабах, что позволит лучше понять физику, лежащую в основе таких явлений, как спин-орбитальный момент.