Слои в 100 тысяч раз тоньше волоса: приморские ученые сделали открытие, которое может изменить мировую электронику
Технология SOT-MRAM способна записывать информацию в десятки раз быстрее Фото: пресс-слежба Дальневосточного федерального университета
Международная группа ученых из Дальневосточного федерального университета, Сахалинского госуниверситета и научных центров Китая сделала важный шаг к созданию энергонезависимой памяти нового поколения. Речь идет о технологии SOT-MRAM (spin-orbit torque MRAM), которая способна записывать информацию в десятки раз быстрее, чем современные флеш-накопители, и при этом тратить гораздо меньше энергии. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале. Подробнее – в материале «Комсомольской правды – Владивосток».
Главная проблема, которую долго не могли решить инженеры, – необходимость внешнего магнитного поля для переключения ячеек памяти, что усложняло конструкцию и делало устройства дорогими. Российские и китайские физики нашли элегантный выход: они создали структуру из трех слоев: два магнитных (один с горизонтальной намагниченностью, другой с вертикальной) и сверхтонкая прослойка из вольфрама толщиной всего в 1 нанометр (это в 100 тысяч раз тоньше человеческого волоса).
Оказалось, что даже такой микроскопический слой эффективно генерирует спиновый ток – поток электронов, который переключает намагниченность. Эффективность преобразования достигла 15%, что сравнимо с показателями гораздо более толстых слоев металлов.
«Это важно для практического производства, потому что чем тоньше слои, тем меньше токи записи и меньше энергии требуется для переключения ячеек памяти. И, соответственно, тем компактнее может быть само устройство. Кроме того, мы впервые детально проанализировали, какую роль в этом процессе играет ферромагнитный слой. Оказалось, что при определенных условиях он может работать как самостоятельный источник спинового тока – это расширяет выбор материалов для будущих устройств и потенциально упрощает их производство», – рассказал кандидат физико-математических наук, доцент департамента общей и экспериментальной физики ДВФУ Александр Давыденко.
В отличие от обычной памяти, которая хранит информацию в виде зарядов, SOT-MRAM использует направление намагниченности микроскопических участков – так данные не теряются при отключении питания.
Следующий этап – оптимизация материалов и интеграция новой памяти в существующие технологические процессы. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Ученые уверены, что их разработка приближает появление коммерчески доступной сверхбыстрой памяти, которая может революционизировать рынок электроники.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Стали свидетелем интересного события? Сообщите об этом нашим журналистам: vl@phkp.ru или +7 924 000-10-03 (Telegram, WhatsApp).
Подпишитесь на нас: Telegram; Одноклассники, MAX.
При использовании материалов издания ссылка на «КП – Владивосток» или «КП – Дальний Восток» обязательна.