Ізраїльські вчені створили абсолютно новий тип енергонезалежної магнітної пам'яті

Учені з Єврейського університету (Hebrew University) і Наукового інституту Вайцмана (Weizmann Institute of Science) розробили нову технологію намагнічування матеріалів, яка може позбавити від необхідності використання постійних і електричних магнітів у пристроях магнітного запису і зберігання даних. Крім цього, структура нових комірок магнітної пам'яті сумісна з існуючими технологічними процесами виробництва напівпровідників, що дозволить створити недорогі кремнієві універсальні пристрої пам'яті, які володіють надзвичайно високим показником щільності зберігання інформації. У кожного з існуючих типів пам'яті є ряд переваг і недоліків. Динамічну пам'ять RAM, що володіє високою швидкістю роботи, потрібно постійно регенерувати, а при виключенні живлення дані, збережені у RAM-пам'яті, повністю втрачаються. Енергонезалежна флеш-пам'ять має досить малу швидкодію, особливо при операціях запису інформації. І практично всі види сучасної пам'яті наближаються до межі мініатюризації, що починає обмежувати подальше збільшення показника щільності зберігання інформації.

Ізраїльським вченим вдалося створити абсолютно новий тип енергонезалежної магнітної пам'яті, який зберігає інформацію у вигляді напрямку обертання електронів частинки магнітного матеріалу. Основою цієї пам'яті, яка отримала назву безмагнітної спін-пам'яті (magnetless spin memory, MSM), є молекули органічних сполук певного виду, які називаються хіральними молекулами (chiral molecule). Особливістю цих молекул є властивість цієї молекули не суміщатись у просторі з іншою молекулою − дзеркальним двійником, ізомером. Комбінації з цих хіральних молекул дозволяють реалізувати передачу електронів, впорядковуючи напрямок їх обертання, у необхідні точки простору, що дозволяє намагнітити або розмагнітити наночастинки зі звичайного магнітного матеріалу.

Структура MSM-пам'яті

 На одному з наведених малюнків показана структурна схема комірок MSM-пам'яті. Золоті контакти показані жовтим кольором, тонкий шар феромагнітного матеріалу − фіолетовим. Червоним кольором показаний ізолюючий шар з оксиду алюмінію, що розділяє шар хіральних молекул окису кремнію від шару магнітного матеріалу. Читання і запис інформації здійснюються через подачу відповідних електричних сигналів на пару золотих електродів. Коли крізь пристрій починає текти електричний струм, то електрони поляризуються за допомогою хіральних молекул. Поляризація електронів передається частинкам нікелю, намагнічуючи або розмагнічуючи їх. Читання записаної інформації здійснюється за допомогою дуже слабкого електричного струму, за допомогою якого вимірюється зміна опору комірки пам'яті. А значення опору прямо пов'язане з намагніченістю нікелевої наночастинки.

 Використовуючи вищеописану технологію, ізраїльські вчені продемонстрували, що на її основі можливе створення магнітних пристроїв зберігання даних, які не вимагатимуть використання постійних або електричних магнітів, і які можна мініатюризувати до рівня одного біта даних на одну наночастинку магнітного матеріалу.

За матеріалами: http://infonova.org.ua