Ионы водорода управляют магнетизмом: найден путь к созданию ультраэкономичных чипов
Ионы водорода управляют магнетизмом: найден путь к созданию ультраэкономичных чипов

Ионы водорода (красные точки) под действием электрического напряжения мигрируют через промежуточный материал, изменяя магнитные свойства соседнего магнитного слоя (показан зеленым цветом).

Источник: MIT


10:35 24.01.2019

|   2051 прочтение



По оценкам исследователей из МТИ и Брукхейвенской национальной лаборатории, лабораторные прототипы основанной на новом подходе ячейки памяти могут быть созданы только через несколько лет.

Ученые МТИ и Брукхейвенской национальной лаборатории продемонстрировали возможность управления магнитными свойствами тонкопленочного материала путем кратковременной подачи небольшого напряжения. После этого изменения сохраняются, причем электричество для этого не требуется. По словам авторов, их исследование закладывает почву для создания устройства памяти и логики, расходующих гораздо меньше электроэнергии, чем нынешние микросхемы.

На разработку исследователей натолкнул случай — они экспериментировали с изменением магнитных свойств многослойных материалов и обратили внимани, что в дни высокой влажности воздуха результаты были лучше. Выяснилось, что это происходило из-за электролиза воды воздуха при ее контакте с заряженной поверхностью материала; кислород при этом смешивался с воздухом, а водород ионизировался и проникал в материал, меняя его свойства.

Устройство, изготовленное учеными, представляет собой «сэндвич» из тонких слоев различных металлов и оксидов. Для поворота вектора магнитной индукции на 90° достаточно короткого электрического импульса, для возвращения в исходное состояние электричество не нужно — достаточно замкнуть устройство само на себя, соединив проводником две его стороны. Скорость переключения высокая, работоспособность сохраняется после большого количества циклов. Правда, появятся такие микросхемы не скоро — по оценкам исследователей, лабораторные прототипы ячейки памяти могут быть созданы только через несколько лет.


Теги: Микроэлектроника