МРАМ алтернативна диета за енергија за меморија; Паметни компоненти Полупроводници; SmarterWorld
Прототипот на новиот мемориски чип се состои од тенок слој на хром оксид за складирање, на кој се нанесува ултра-тенок платинест слој за читање.
Испарливата меморија има потреба од многу енергија за да ја задржи својата содржина. Алтернативата - MRAM - магнетно ги чува податоците, но потребни се големи струи кога податоците се првично напишани. Истражувачите во Хелмхолц центарот Дрезден-Росдорф во моментов го менуваат тоа.
Денешните резервоари за складирање „се непостојани, така што нивната состојба треба постојано да се обновува“, вели Тобијас Косуб, прв автор на студијата и пост-документ во Хелмхолц-Зентрм Дрезден-Росендорф (ХЗДР). „И тоа троши многу енергија.“ Покрај поврзаниот развој на топлина, што ја зголемува потребата за ладење во центрите за податоци, потрошувачката има и непријатно влијание врз сметката за електрична енергија на операторот.
MRAM-овите ги чуваат податоците магнетно, но првично бараат многу големи струи, што исто така ја намалува сигурноста. „Ако има дефекти во процесот на пишување или читање, тие се закануваат дека ќе се истрошат и ќе се скршат премногу брзо“, вели Косуб.
Таканаречените магнето-електрични антиферомагнети се активираат од електричен напон и се чини дека ветуваат многу како MRAM алтернатива. Но: „Овие материјали не можат лесно да се контролираат“,
вели водачот на групата ЗДР, Др. Денис Макаров. „Тешко е да се напишат податоци за нив и да се прочитаат повторно.“ Досега се верува дека читањето на магнетоелектричните антиферомагнети е можно само индиректно преку феромагнети, со губење на предностите. Чисто антиферомагнетна магнетоелектрична меморија (AF-MERAM) нема да има недостатоци.
Првиот пример за овој нов жанр е прототипот AF-MERAM, кој истражувачите од Дрезден го развија заедно со истражувачите од Базел. Еден слој тенок нафора хром оксид се притиска помеѓу две електроди тенки на нанометар. Кога се применува напон, хромидниот оксид „се превртува“ во различна магнетна состојба, малку е запишано. Доволно е само неколку волти. „Во споредба со другите концепти, можевме да го намалиме напонот за фактор 50“, вели Косуб. „Ова ни овозможува да напишеме малку без компонентата да троши многу енергија и да се загрева.
Истражувачите успеале во комплексот на отчитување со примена на нанометар тенок слој на платина на оксид на хром и користење на аномален ефект на Хол со чија помош сеуште може да се прочита многу малиот сигнал преклопен со мешачки сигнали. „Можевме да развиеме метод што ја потиснува грмотевицата на мешачките сигнали и дозволува пристап до корисниот сигнал“, објаснува Макаров. „Тоа беше вистинскиот чекор напред.
„Досега, материјалот работел на собна температура, но само во мал прозорец“, објаснува Косуб. „Со специфично менување на оксидот на хром, сакаме значително да ја прошириме областа.“ Ова е она на што работат нашите колеги од швајцарскиот институт за нанонаука и одделот за физика на Универзитетот во Базел. Тие развија еден
нов метод со кој магнетните својства на оксид на хром може да се мапираат за нано-скалата за прв пат. Во следниот чекор, низите сега се конструираат од неколку елементи, така што може да се постигнат практични големини на меморијата.
„Во принцип, ваквите мемориски чипови може да се произведуваат со вообичаени процеси на производители на компјутери“, вели Макаров. „Не само што поради ова, индустријата покажува голем интерес за ваквите компоненти“.