![]() |
В последние годы появилось множество типов памяти для вычислительных устройств, призванных преодолеть ограничения, накладываемые традиционной памятью с произвольным доступом, — RAM. Магниторезистивная память (MRAM) — один из таких типов памяти, который обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционной оперативной памятью, включая нестабильность, высокую скорость, увеличенную емкость и повышенную долговечность. Несмотря на значительные усовершенствования устройств MRAM, снижение энергопотребления при записи данных остается важнейшей задачей. В исследовании, недавно опубликованном в журнале Advanced Science, ученые из Университета Осаки предлагают новую технологию для MRAM-устройств с более низким энергопотреблением при записи данных. Предложенная технология позволяет использовать схему записи на основе электрического поля с меньшим энергопотреблением по сравнению с существующим подходом на основе тока, что может стать альтернативой традиционной оперативной памяти. Традиционные устройства динамической оперативной памяти (DRAM) имеют базовые запоминающие устройства, состоящие из транзисторов и конденсаторов. Однако хранящиеся в них данные нестабильны, а значит, для их сохранения требуется энергия. В отличие от этого, MRAM использует магнитные состояния, такие как ориентация намагниченности, для записи и хранения данных, что обеспечивает энергонезависимое хранение данных.
Современные устройства MRAM обычно требуют электрического тока для переключения векторов намагниченности магнитных туннельных переходов, что аналогично переключению зарядовых состояний конденсатора в устройстве DRAM. Однако для переключения векторов намагниченности в процессе записи требуется большой электрический ток. Это приводит к неизбежному Джоулеву нагреву, что влечет за собой расход энергии. Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали новый компонент для управления электрическим полем в устройствах MRAM. Ключевой технологией является мультиферроичная гетероструктура с векторами намагниченности, которые можно переключать электрическим полем. Реакция гетероструктуры на электрическое поле в основном характеризуется коэффициентом обратной магнитоэлектрической связи (CME); большие значения указывают на более сильный отклик намагниченности. Ранее исследователи уже сообщали о мультиферроичной гетероструктуре с большим коэффициентом CME-связи, превышающим 10-5 с/м. Однако структурные флуктуации в части ферромагнитного слоя (Co2FeSi) затрудняли достижение желаемой магнитной анизотропии, что мешало надежной работе с электрическим полем. Чтобы повысить стабильность этой конфигурации, исследователи разработали новую технологию вставки ультратонкого ванадиевого слоя между ферромагнитным и пьезоэлектрическим слоями. В результате введения ванадиевого слоя был достигнут четкий интерфейс, что позволило надежно контролировать магнитную анизотропию в слое Co2FeSi. Кроме того, эффект CME достиг значения, большего, чем в аналогичных устройствах без ванадиевого слоя. Исследователи также продемонстрировали, что два различных магнитных состояния могут быть надежно реализованы при нулевом электрическом поле путем изменения режима развертки электрического поля. Это означает, что энергонезависимое бинарное состояние может быть намеренно достигнуто при нулевом электрическом поле.
Ранее ученые сообщили о создании квантового компьютера в бриллианте. 07.01.2025 |
Хайтек
![]() | |
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность | |
3D-печать меняет правила игры: она дает б... |
![]() | |
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности | |
Горнодобывающая промышленность — эт... |
![]() | |
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы | |
Физики из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
![]() | |
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом | |
Физики научились управлять светом в кроше... |
![]() | |
Тараканы-киборги — спасатели ближайшего будущего | |
От зон стихийных бедствий до экстрем... |
![]() | |
Магнит, зеленый свет и ультрафиолет: новые горизонты молекулярной химии | |
Химики создали новые соединения на основе... |
![]() | |
Свет вместо проводов: Оксфорд произвел революцию в квантовых вычислениях | |
Ученые из Оксфорда сделали большой шаг&nb... |
![]() | |
Органический катализатор, который имитирует металлы: открытие химиков СПбГУ | |
Химики из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Томские ученые раскрыли секреты молекулярных взаимодействий | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
![]() | |
100 миллионов за молекулярный прорыв: в Уфе запустили супер-спектрометр | |
В Уфимском федеральном исследовательском центр... |
![]() | |
Прощай, кэш-память: новая технология сэкономит энергию и ускорит устройства | |
Исследователи вместе с французской компан... |
![]() | |
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности | |
Питер Брюггеман, профессор машиностроения из&n... |
![]() | |
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию | |
Ручной прибор MBR UV-C Light Products работает... |
![]() | |
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP | |
В НИЯУ МИФИ создали онлайн-сервис —... |
![]() | |
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее | |
Передовая роботизированная система CARMA II ус... |
![]() | |
Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности | |
Ученые из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Биотопливо за полтора часа: как томские ученые подстегнули энергетику | |
Междисциплинарная команда ученых из Томск... |
![]() | |
MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+ | |
Инженеры из MIT придумали, как сдела... |
![]() | |
Свет, который не вредит: в КНИТУ-КАИ открыли новый способ исследования клеток | |
Молодые ученые из КНИТУ-КАИ совершили про... |
![]() | |
Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры | |
Сотрудники лаборатории 3D-печати функциональны... |
![]() | |
ПГУ: Струна и закон Архимеда помогут сэкономить миллионы на нефтепродуктах | |
Ученые из Пензенского государственного ун... |
![]() | |
Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов | |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | |
Свет из земли: как глина превратилась в дисплей | |
Мир дисплеев скоро изменится благодаря новым м... |
![]() | |
Будущее горнодобывающей промышленности: инновации, меняющие правила игры | |
Дэвид Джайлс, главный научный сотрудник MinEx ... |
![]() | |
В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии | |
В Национальном исследовательском ядерном униве... |
![]() | |
NatComm: Найден «благородный» способ увеличить вместимость карт памяти | |
Электронику будущего можно сделать еще ме... |
![]() | |
Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям | |
Комментирует профессор Майя Вергниори, которая... |
![]() | |
Впервые в России: в Катайске начали выпуск уникальных насосов | |
Катайский насосный завод, который находится в&... |
![]() | |
Ученые ТПУ продемонстрировали, как у капель появляются «пальцы» | |
Исследователи из Томского политехническог... |