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 1

Začínajú práce na zvýšení luminozity veľkého hadrónového urýchľovača

20.06.2018 00:00

Veľký hadrónový urýchľovač (LHC) oficiálne vstupuje do novej etapy.CERN dnes oslavuje začiatok stavebných prác na Vysokoluminozitnom LHC (HL-LHC), čo je nový míľnik v histórii CERNu. Do r. 2026 táto v ...

Výskum 1

Vedci pracujú na vakcíne, vďaka ktorej by sme boli odolní voči stresu, úzkosti a depresiám

14.06.2018 00:20

Vedci len v posledných rokoch objavili zvláštny vzťah medzi baktériami, zápalmi a náladou. Predpokladá sa, že niektoré stavy, ako napríklad depresia, môžu byť spôsobené zápalovými procesmi v mozgu, je ...

Výskum 1

Rozbité nanodiamanty umožnia vytvoriť veľmi trvácne mazivo s extrémne nízkym trením

08.06.2018 00:20

Tímu vedcov v Argonne National Laboratory patriacom americkému ministerstvu energetiky sa kombináciou rozbitých nanodiamantov s dvojdimenzionálnymi vrstvami disulfidu molybdénu podarilo vytvoriť pozor ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

AJ_TY_06

Najnovšie videá



PC forum button