0 |
Дешевизна и долговечность магнитных накопителей вот уже семь десятков лет делают их предпочтительным средством архивации цифровых данных. Однако использованию магнитных технологий в основной памяти компьютеров (RAM) до сих пор препятствовали низкая скорость записи и относительно высокое потребление энергии.
Новый, лишенный этих недочётов подход к магнитной записи предложил Пьетро Гамбарделла (Pietro Gambardella), профессор факультета материаловедения швейцарской Политехники (ETH Zurich), вместе с коллегами с физического факультета и с представителями Института Поля Шеррера (PSI).
В основу открытия положена спин-орбитальная технология намагничивания, не требующая применения индукционных катушек, которую команда Гамбарделлы разработала в 2011 г.: накапливание на противоположных краях проводника электронов с разным направлением спина создаёт магнитное поле, воздействующее на близлежащий металл.
Тогда они продемонстрировали, как электрический ток, проходя через полупроводниковую плёнку с особым покрытием, переключает полярность магнитного момента мельчайшей металлической точки.
В новой работе учёные исследовали детали этого процесса и, в частности, его быстродействие. Полученные результаты были недавно опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.
В описанном там эксперименте авторы изменяли ориентацию магнитного момента кобальтовой точки диаметром 500 нм с помощью импульсов тока, проходящих через соседний платиновый провод. В течение всего этого процесса они сканировали кобальтовую точку рентгеновскими лучами из синхротронного источника Swiss Light Source в PSI. Это позволило получить двумерную карту намагниченности кобальта и наблюдать как локальные магнитные моменты постепенно меняются под воздействием электрического импульса.
Было установлено, в частности, что переключение полярности намагничивания происходит менее, чем за одну наносекунду — существенно быстрее, чем при использовании других изученных методов.
«Более того, мы теперь можем на основании экспериментальных параметров прогнозировать, где и когда начинается инвертирование намагниченности, и где оно заканчивается», — утверждает профессор Гамбарделла. В других известных техниках электронного перемагничивания оно инициируется температурными флуктуациями, из-за чего возникает значительный разброс по времени инверсии.
Качество перемагничивания не ухудшилось даже при пропускании через кобальтовую точку триллиона импульсов с частотой 20 МГц. «Это позволяет надеяться на пригодность нашей технологии для приложений магнитной RAM», — отмечает первый автор этой работы, Кевин Гарелло (Kevin Garello). В настоящее время, он изучает возможности коммерциализации данной технологии в исследовательском центре IMEC (Бельгия).
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
0 |