"Totes les altres tecnologies de memòria són bones en algunes coses i no tan bones en unes altres. S'espera que STT-MRAM sigi bo en tot", va dir l'enginyer elèctric Holger Schmidt.
Un dels 15 socis en el programa Samsung Global MRAM Innovació, el laboratori de Schmidt està col·laborant amb investigadors de Samsung per ajudar a desenvolupar aquesta emergent tecnologia de memòria. Amb la seva experiència en l'optoelectrònica, Schmidt està utilitzant tècniques òptiques basades en polsos làser ultracurts per estudiar dispositius prototip de preproducció de Samsung. Les seves avaluacions estan ajudant a l'empresa a optimitzar els seus materials i processos de fabricació.
Nanomagnets
El STT-MRAM, emmagatzema la informació en els estats magnètics dels elements magnètics diminuts o nanomagnets de menys de 100 nanòmetres de diàmetre. A diferència d'altres tecnologies d'emmagatzematge magnètiques, com ara discos durs amb els seus discos giratoris i magnètics caps de lectura-escriptura, els dispositius STT-MRAM no tenen parts mòbils, ja que utilitzen corrent elèctric per llegir i escriure dades.
Tot i que les implementacions actuals encara tenen molt d'espai per a la millora, la tecnologia ofereix el potencial per a l'alta velocitat d'alta densitat i memòria d'alta eficiència energètica que no és volàtil, és a dir, la informació emmagatzemada no es perd quan es talla l'alimentació.
Diversos avenços fonamentals en la física i la ciència dels materials en els últims 20 anys han portat al desenvolupament de l'STT-MRAM i altres anomenades tecnologies de espintrònica.
Mentre que els dispositius electrònics es basen en el moviment de càrregues elèctriques, l'espintrònica explota una altra propietat dels electrons anomenats gir. Spin és un d'aquests conceptes estranys de la mecànica quàntica sense un equivalent directe en el nostre món macroscòpic.
Només cal dir que els electrons es comporten com si estiguessin girant, produint un petit moment magnètic (com un diminut imant amb pols nord i sud) que pot interactuar amb altres electrons i àtoms en un material.
Els nanoimants en un dispositiu STT-MRAM, s'anomenen vàlvules d'espín o unions túnel magnètic, tenen dues capes magnètiques separades per una barrera prima a través de la qual pot fluir el corrent elèctric. Quan els girs en les dues capes magnètiques estan alineats, la resistència és baixa, i si les dues capes tenen espins oposats la resistència és alta, proporcionant dos estats llegibles i commutables per representar 0 i 1 a la lògica binària d'ordinadors.
La transferència d'espín
La capacitat de canviar l'estat d'una vàlvula d'espín amb un corrent elèctric va ser una innovació crítica. Un corrent polaritzat en què els espins dels electrons estan alineats pot transferir aquest estat d'espín a una de les capes magnètiques, ja que passa a través d'un parell de torsió. Aquest fenomen, s'anomena spin-transferència (STT).
Els xips de STT-MRAM tot just estan començant a arribar al mercat, i desenes d'empreses estan treballant per optimitzar la tecnologia per al seu ús en l'electrònica de consum.
Segons Schmidt, un dels reptes és operar els xips amb la menor quantitat d'energia possible perquè no s'escalfin massa. La quantitat de corrent que es necessita per canviar un nanoiman depèn de l'amortiment, o el temps que es triga a establir-se en un nou estat d'espín, va explicar.
El mesurament de paràmetres d'esmorteïment en un arsenal de nanomagnets és extremadament difícil, però el laboratori de Schmidt és capaç de fer això utilitzant polsos de làser curts. Ell i els seus col·laboradors, dirigits per l'estudiant graduat i primer autor Mike Jaris, han informat de les seves darreres troballes en un article publicat a Applied Physics Letters.
Font: PHYSOrg
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament