Napięcie udoskonala MeRAM

Inżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) zastąpili przepływ elektronów napięciem elektrycznym i dokonali w ten sposób znacznego udoskonalenia pamięci MeRAM (magnetoelektryczna pamięć o swobodnym dostępie). MeRAM może w przyszłości zastąpić obecnie stosowane technologie pamięci. Jej głównymi zaletami są niskie zapotrzebowanie na energię, bardzo duża gęstość, szybki odczyt i zapis danych oraz nieulotność.

Obecnie pamięci magnetyczne wykorzystują technikę STT (spin-transfer torque), która wykorzystuje zarówno spin elektronu, jak i jego ładunek. W STT używa się przepływu elektronów do zapisania danych. Zapis wiąże się więc z transportem olbrzymiej liczby elektronów i generowaniem ciepła. Ponadto pojemność takich pamięci ograniczona jest fizyczną odległością, na jaką powinny być oddalone poszczególne bity informacji, a ta z kolei ograniczona jest natężeniem prądu użytego do zapisu. Stosunkowo niewielka gęstość układów STT powoduje, że są one drogie, co ogranicza ich zastosowanie.

Uczeni z UCLA postanowili wykorzystać do zapisu danych w MeRAM nie przepływ elektronów ale napięcie. Dzięki temu wyprodukowali układy, które w porównaniu z kośćmi korzystającymi z STT generują mniej ciepła, są od 10 do 1000 razy bardziej efektywne energetycznie i umożliwiają zapisanie pięciokrotnie więcej danych na tej samej powierzchni.

Możliwość przełączania nanomagnesów za pomocą napięcia to ekscytująca, szybko rozwijająca się gałąź nauki o magnetyzmie. Nasza praca pokazuje, w jaki sposób można kontrolować kierunek przełączenia za pomocą zmian napięcia, jak spowodować by urządzenie działało bez potrzeby włączania zewnętrznego pola magnetycznego i jak zintegorować je w gęste układy pamięci - mówi szef zespołu badawczego profesor Kang L. Wang.

MeRAM układ pamięci pamięć magnetoelektryczna STT