"Мы начали с мечты в тетради": создатель "Бирaрии" — о науке и будущем Приамурья
19:25
"Инженеры — в тренде": Игорь Лагерев рассказал о бюджетных местах и взлете среднего балла ЕГЭ
18:35
В Корсакове подростки забрались на высотку. К инциденту подключилась полиция
18:12
Выдача кредитов наличными в России за девять месяцев достигла почти 4 трлн рублей
18:00
Первенство страны по греко-римской и вольной борьбе среди глухих стартовало на Сахалине
17:45
Хабаровск вошел в топ-20 городов, где чаще открывают счета в цифровых рублях
17:35
Стала известна программа второй Нижегородской книжной ярмарки
17:35
Южносахалинец вынес из магазина продукты на 8 тыс. рублей и не заплатил
17:16
Дождь и до +16°С — прогноз погоды в Сахалинской области на 3 октября
17:00
Первокурсников филиала ТГМУ в Южно-Сахалинске посвятили в студенты
16:58
На Сахалине возбудили уголовные дела против четырех водителей-рецидивистов
16:37
Джазовый концерт и премьерный спектакль: что еще ждет сахалинцев на выходных
16:00
Высадил ночью на вокзале: сахалинца осудят за оставление ребенка в опасности
15:41
В ВТБ раскрыли портрет пользователя цифрового рубля
15:40
Губернатор поздравил сахалинских учителей с предстоящим профессиональным праздником
15:17

Ученые ДВФУ и СахГУ разработали сверхбыструю память для смартфонов и компьютеров

Технология SOT-MRAM позволит записывать информацию в десятки раз быстрее флеш-накопителей
Ученый пресс-служба ДВФУ
Ученый
Фото: пресс-служба ДВФУ
Нашли опечатку?
Ctrl+Enter

SakhalinMedia, 30 июня. Международная группа ученых из ДВФУ, СахГУ и и научных центров Китая предложила решение, которое приближает создание энергонезависимой памяти нового поколения — SOT-MRAM (spin-orbit torque MRAM). Они разработали технологию, которая позволяет записывать информацию в десятки раз быстрее традиционных флеш-накопителей и при этом потреблять значительно меньше энергии. Более того, данные в такой памяти сохраняются даже при отключении питания. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Applied Physics Letters (18+), сообщает пресс-служба ДВФУ.

Современные компьютеры, смартфоны и другая техника часто работают не на полную мощность из-за дисбаланса скоростей: процессор опережает память, которая становится "узким горлышком". Новый тип памяти способен решить эту проблему. До недавнего времени существовала серьезная техническая преграда: для переключения ячеек памяти требовалось внешнее магнитное поле, что усложняло конструкцию устройств и делало их менее компактными. Ученые нашли элегантное решение, позволившее обойтись без внешнего магнита.

Исследователи разработали особую трехслойную структуру: два магнитных слоя (один намагничен горизонтально, другой — вертикально) и сверхтонкую прослойку из вольфрама толщиной всего в 1 нанометр — это примерно в 100 тысяч раз тоньше человеческого волоса. Оказалось, что даже такой ультратонкий слой эффективно генерирует спиновый ток — особый поток электронов, который переключает намагниченность ячеек. Эффективность преобразования электрического тока в спиновый составила около 15%, что сопоставимо с показателями гораздо более толстых слоев тяжелых металлов.

"Наше исследование показывает, что даже сверхтонкие слои тяжелых металлов — всего в несколько атомных слоев — могут быть эффективными источниками спинового тока. Это важно для практического производства, потому что чем тоньше слои, тем меньше токи записи, и меньше энергии требуется для переключения ячеек памяти. И, соответственно, тем компактнее может быть само устройство. Кроме того, мы впервые детально проанализировали, какую роль в этом процессе играет ферромагнитный слой. Оказалось, что при определенных условиях он может работать как самостоятельный источник спинового тока — это расширяет выбор материалов для будущих устройств и потенциально упрощает их производство", — отметил Александр Давыденко, кандидат физико-математических наук, доцент Департамента общей и экспериментальной физики ДВФУ.

Принцип работы новой памяти отличается от традиционной. Если в обычной компьютерной памяти информация хранится в виде электрических зарядов, то в SOT-MRAM — в виде направления намагниченности микроскопических участков материала, так называемых магнитных доменов. Переключать их можно с помощью электрического тока, который благодаря особым свойствам тяжелых металлов преобразуется в спиновый ток.

Главная сложность заключалась в том, что для стабильного переключения требовалось небольшое магнитное поле. Предложенная учеными T-образная конфигурация, при которой один слой намагничен горизонтально, а другой — вертикально, создает внутреннее эффективное поле, полностью заменяющее внешний магнит. В результате устройство становится проще, дешевле и надежнее.

Работа выполнена международным коллективом. Основная часть экспериментальных исследований проведена в Пекинской национальной лаборатории физики конденсированного состояния (Китай). Группа ученых из Дальневосточного федерального университета отвечала за анализ магнитных свойств и токоиндуцированных процессов перемагничивания полученных наноструктур. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (проект № 25-42-00083).

232667
64
43