Image
4.10.2017 0 Comments

Na obzore je nová éra rýchlych pamätí využívajúcich magnetický moment upravovaný impulzmi elektrického prúdu

Magnetické ukladanie dát sa dlho považovalo za príliš pomalé na použitie v pamätiach počítačov. Výskumníci z Technickej vysokej školy v Zürichu (ETH) teraz hľadajú spôsob, ako urobiť magnetické zaznamenávanie údajov oveľa rýchlejším a energeticky úspornejším.

Magnetické pásky a pevné disky sa používajú na ukladanie počítačových dát už takmer 70 rokov. Napriek tomu, že sa medzičasom vyvinuli nové technológie, magnetické pamäťové médiá zostávajú voľbou číslo jeden na archiváciu dát pre svoju trvácnosť a nízku cenu. No pre pamäte RAM, ktoré sa používajú ako hlavná pamäť na spracovanie údajov v počítačoch, boli magnetické technológie ukladania dát dlho považované za neadekvátne, a to najmä pre nízku rýchlosť zápisu a pomerne vysokú spotrebu energie.

Pietro Gambardella, profesor na Katedre materiálov ETH Zürich, a jeho kolegovia teraz ukázali, že s použitím novej techniky možno dosiahnuť veľmi rýchle magnetické ukladanie, navyše bez plytvania energiou.

V tradičných technológiách na magnetické ukladanie dát sa používajú páskové alebo diskové dátové nosiče pokryté kobaltovou zliatinou. Na vytváranie magnetického poľa, ktoré mení smer magnetizácie v malej časti dátového nosiča, sa využíva cievka. Tento postup je však v porovnaní s rýchlosťou moderných procesorov veľmi pomalý a elektrický odpor cievky vedie k stratám energie. Bolo by preto oveľa lepšie, keby sa mohol zmeniť smer magnetizácie priamo bez magnetickej cievky.

Gambardella a jeho kolegovia demonštrovali takúto technológiu už v roku 2011. Elektrický prúd prechádzajúci špeciálne pokrytým polovodičovým filmom obrátil magnetizáciu v malej kovovej bodke. Technológia bola veľmi sľubná pre ďalší vývoj, a tak vedci skúmali možnosti jej praktického nasadenia.

V novej štúdii, publikovanej nedávno vo vedeckom časopise Nature Nanotechnology, vedci použili prototyp disku obsahujúceho kobaltové bodky s priemerom len 500 nm, ktorých magnetický moment bol upravovaný impulzmi elektrického prúdu pretekajúceho cez blízky platinový drôt. Pomocou röntgenových lúčov sledovali, ako dochádza k zmene magnetizácie.

„Týmto spôsobom sme získali dvojrozmerný obraz o magnetizácii vnútri kobaltovej bodky a mohli sme vidieť, ako sa postupne mení pôsobením elektrických impulzov,“ vysvetlil Manuel Baumgartner, vedúci autor štúdie.

Inverzia magnetizácie nastala za menej ako jednu nanosekundu, teda oveľa rýchlejšie ako pri iných nedávno skúmaných technológiách. Vedci overovali tento spôsob vyslaním až biliónov impulzov s frekvenciou 20 MHz cez kobaltovú bodku bez toho, aby pozorovali akékoľvek zníženie kvality inverzie magnetizácie. To podľa nich dáva nádej, že technológia by mala byť vhodná na aplikáciu v magnetických pamätiach RAM.

V nasledujúcom kroku chcú vedci optimalizovať svoje materiály, aby sa inverzia vykonala rýchlejšie a pri menšom prúde. Ďalšia možnosť je zlepšiť tvar kobaltových bodiek. V súčasnosti sú kruhovité, ale iné tvary, napr. elipsovité, by mohli spôsobiť ešte účinnejšiu zmenu magnetizácie.

Zdroj: Ethz

Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Grafén umožní taktovať procesory na terahertzových frekvenciách

14.09.2018 00:10

Grafén sa považuje za sľubný materiál pre nanoelektroniku budúcnosti. Teoreticky by mal umožňovať taktovacie frekvencie až tisíckrát vyššie ako súčasná kremíková elektronika. Teraz vedci z Helmholtz Z ...

Výskum

Syntetický bojový hightech sliz dokáže zastaviť nepriateľské lode. Dá sa použiť aj ako sprej proti žralokom

07.09.2018 00:20

Americké námorníctvo pracuje na vývoji syntetického bojového slizu inšpirovaného prírodou. Môže byť silnou zbraňou, ktorá zastaví nepriateľské plavidlá na ich ceste. Ako vzor poslúžili sliznatky, ktor ...

Výskum

Môže byť grafén škodlivý pre živé organizmy?

07.09.2018 00:15

Grafén, označovaný aj ako najpevnejší materiál, ponúka veľa možností využitia. Nové výskumy, ako je napr. Graphene Flagship,  výskumná iniciatíva Európskej únie disponujúca rozpočtom vo výške 1 miliar ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

codefest

Najnovšie videá



PC forum button