EXAMEN
Récemment, l'Université Nationale d'Ingénieurs de Singapour a conduit l'équipe de recherche internationale a inventé un nouveau type de dispositif magnétique. Par rapport à mémoire numérique « spintronique » commercial, 20 fois plus élevé dispositif de commande d'efficacité de cette information numérique, 10 fois plus grande stabilité. Un tel nouveau dispositif de mémoire de spin électronique en utilisant la ferrimagnétique.
fond
Aujourd'hui, l'humanité est dans une ère d'explosion de l'information, la quantité d'information numérique produite dans le monde est sans précédent.
Ainsi, le coût humain, de faible puissance, une grande stabilité, la demande croissante pour le stockage et les produits informatiques hautement évolutive. La technologie de stockage traditionnel est de plus en plus incapable de répondre à ces besoins, les scientifiques explorent une variété de nouvelles technologies de stockage. L'article précédent, l'auteur introduit des innovations à plusieurs reprises liées aux aspects techniques de stockage.
Cependant, l'un des moyens les plus importants sont les nouveaux matériaux spintronique. En matière spintronique, les informations numériques sont stockées microaimants « up » ou « vers le bas » dans l'état de spin. Tout d'abord, penchons-nous sur quelques études de cas classique:
1) Mainz, les physiciens de l'Université Allemagne a montré dans antiferroaimants lire et écrire des informations numériques est techniquement possible, l'avenir devrait apporter ultra-haut débit, mémoire magnétique stable.
(Source: Référence [2])
2) Les chercheurs de l'Université Tohoku du Japon ont mis au point un programme informatique, qui peut être électronique, l'interaction de spin entre eux, ils modélisent la réponse du laser. Le schéma: Les impulsions laser ultracourtes, les électrons excités dans le matériau magnétique, de sorte que la commutation de l'état non-magnétique transitoire, réduisant ainsi le contrôle du temps de la matière magnétique, le stockage magnétique et la technologie de traitement de l'information améliorée.
(Source: Sumio Ishihara)
3) Université nationale de Singapour chercheurs ont inventé un nouveau film mince multicouche peut être utilisé efficacement une unité structurelle à la main de spin: promoteur Si Geming, pour le stockage de l'information, il est largement considéré comme la prochaine génération étude de stockage de données dispositif logique principal et le support d'informations.
(Photo: Référence [3])
4) les scientifiques de l'Institut de Moscou de physique et de la technologie (MIPT) et leurs collègues de l'Allemagne et aux Pays-Bas, afin de savoir si peut être utilisé térahertz rayonnement pour la transition de l'état de stockage pratique (stockées « bits magnétiques » d'information), l'utilisation de thulium ferrite (TmFeO) expérience. L'expérience a jeté les bases pour le développement de la mémoire ultra-haut débit.
La figure suivante montre un ferrite de thulium (TmFeO) et la structure cristalline de la rotation - l'image de gauche est situé; thulium transition niveau d'ions rayonnement térahertz initié, déclenché effet cohérent de la dynamique de spin (commutateur de mémoire) - situé le côté droit de l'image.
(Source: Institut de Moscou Bureau de presse de physique et de la technologie)
4) Etats-Unis avec l'Institut national des normes et de la technologie, l'Université Johns Hopkins à développer une nouvelle technologie, il suffit d'envoyer un courant, aucun champ magnétique externe, peut être de manière stable, rapidement inversée aimantation CoFeB.
(Source: Gopman / NIST)
Bien que, sur la base des produits de stockage électronique de spin ferromagnétique pour répondre aux exigences ci-dessus, mais en raison de l'évolutivité et de la stabilité, ils sont encore très cher.
innovation
Récemment, l'Université nationale (NUS), les ingénieurs de Singapour a conduit l'équipe de recherche internationale a inventé un nouveau type de dispositif magnétique. Par rapport à mémoire numérique « spintronique » commercial, 20 fois plus élevé dispositif de commande d'efficacité de cette information numérique, 10 fois plus grande stabilité. Le nouveau dispositif de mémoire en utilisant des aimants ferreux de spin électronique.
Illustré ci-dessous: Yang Ingénierie, Université nationale de Singapour Hyunsoo (à droite) groupe de recherche associé professeur a constaté que les dispositifs ferrimagnétiques sont plus efficaces que le spin électronique et de la stabilité de la mémoire numérique commerciale.
(Source: Université nationale de Singapour)
Les nouveaux périphériques de mémoire de l'Université de Corée, Université nationale de Singapour et l'Université de Nagoya, Toyota Japon et la Corée du Sud à Séoul conjointement développés. Cette nouvelle invention d'un nouveau dispositif de mémoire spintronique, le 3 Décembre, 2018 « Nature Materials (Nature Materials) » il a été rapporté dans le journal.
technologie
Dr Yu Jiawei l'apprentissage comme un étudiant au doctorat à l'Université nationale de Singapour, impliqué dans le projet. Il a dit: « la mémoire ferromagnétique basée-croissance épaisseur insurpassable plusieurs nanomètres, comme ils augmentent à mesure que l'épaisseur de l'efficacité de l'écriture pour une décroissance exponentielle normale en tant que changement de température, cette gamme épaisseur ne suffit pas pour garantir la stabilité des données stockées. ".
Pour relever ces défis, l'équipe a utilisé un matériau magnétique « intéressants »: aimant ferreux pour produire un dispositif de stockage magnétique. La clé est, ils ont constaté que les matériaux ferrimagnétiques peuvent être cultivées à une épaisseur de 10 fois, sans affecter l'efficacité globale de l'écriture de données.
Par rapport à la longueur de cohérence de spin ferromagnétique est augmentée FIM présentation semi-classique. (Source: Référence [4])
Spin-orbite couple empilement de films comparative ferromagnétique et ferrimagnétique (Source: La référence [4])
orbite de spin ferromagnétique efficacité de la commutation de couple et le champ efficace d'un ferrimagnétique multicouche (Source: La référence [4])
Spin mesure de pompage (Source: Référence [4])
Caractéristiques des échantillons d'alliage d'CoTb (Source: La référence [4])
les membres de l'équipe de recherche, doctorants M. Rahul Mishra explique: .. « Les opérateurs de spin de l'électron, représentent essentiellement vos données à écrire dans ferroaimants, la rotation du bloc porteur d'électrons au moins vous rencontrez imaginer, lors de la conduite sur une autoroute à huit voies, avec des différences d'efficacité lors de la conduite dans les rues étroites de la ville. ferroaimant comme une rue de ville prête pour le spin de l'électron, et comme une route ferroaimants, sur la route, le spin électronique ou les informations contenues peuvent être conservés sur de longues distances ".
Université nationale de Singapour chercheurs utilisant les informations d'écriture de flux d'électrons à l'élément de stockage ferroaimants. Cet élément de mémoire 10 fois plus élevée que la stabilité de l'efficacité élevée ferromagnétiques, 20 fois.
Pour explorer ce, chef professeur agrégé de génie électrique et informatique, Université nationale de Singapour, l'équipe du projet, l'utilisation Professeur associé Yang Hyunsoo de ferroaimants dans un arrangement unique d'atomes. Professeur associé Yang dit: « aimants ferreux, les atomes magnétiques opposés aimants adjacents comme une interférence atomes de spin est compensée atome suivant, de sorte que moins d'énergie à l'information de transmission plus rapide et plus loin nous. désiré, calcule l'industrie de stockage de notre invention peut être utilisée pour améliorer les performances et de spin mémoire de nouvelles données contenant la fonction ".
valeur
Cette percée devrait accélérer la croissance des entreprises en fonction de la rotation d'un dispositif de mémoire. Professeur agrégé Yang a déclaré: « Nos résultats devraient fournir une plate-forme pour l'industrie de l'électronique de spin à l'heure actuelle, en raison de l'utilisation de l'élément magnétique ultra-mince, une industrie de spin électronique travaille sur les questions de résoudre entourant l'instabilité et l'évolutivité .. »
avenir
données de recherche sont écrites sur l'appareil et son équipe de recherche de vitesse de lecture prévoit l'Université nationale de Singapour. Ils attendaient de leurs caractéristiques uniques atomiques du dispositif apportera également des performances ultra-rapide. En outre, ils prévoient de coopérer en collaboration avec des partenaires de l'industrie pour accélérer la transformation des entreprises de leurs résultats.
mot-clé
technologie de stockage, spintronique, magnétique
Documents de référence
[1]
. [2] Y. S Bodnar et al, écriture et lecture antiferromagnétique Mn2Au par Néel couples spin-orbite et une grande magnétorésistance anisotrope, Nature Communications 9, 24 Janvier 2018, DOI 10.1038 :. / s41467-017-02780-x
[3] Pollard, SD, Garlow, JA, Yu, J., Wang, Z., Zhu, Y., et Yang, H. (2017, le 10 Mars). Observation de skyrmions Néel stable en cobalt / empilements de palladium avec Lorentz microscopie électronique à transmission. Nature Communications.
[4] Jiawei Yu, Do Bang, Rahul Mishra, Rajagopalan Ramaswamy, Jung Hyun Oh, Hyeon-Jong Park, Yunboo Jeong, Pham Van Thach, Dong-Kyu Lee, Gyungchoon Go, Seo-Won Lee, Yi Wang, Shuyuan Shi, Xuepeng Qiu, Hiroyuki Awano, Kyung-Jin Lee, Yang Hyunsoo. longueur de cohérence de spin long et en vrac en forme de couple spin-orbite dans les multicouches ferromagnétiques . Nature Materials, 2018; DOI: 10.1038 / s41563-018-0236-9
