En helt elektrisk magnetisk logisk port

Et team af forskere fra ETH Zürich og Paul Scherrer Institute har udviklet en måde at bygge en helt elektrisk magnetisk logisk port. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , gruppen beskriver deres enhed, og hvor godt den fungerer. See-Hun Yang med IBM Research–Almaden har udgivet et nyheds- og visningsstykke, der beskriver holdets arbejde i Schweiz i samme tidsskriftsudgave.

I løbet af de sidste mange årtier, computere er vokset stadig hurtigere, giver mulighed for den store pakke af avancerede applikationer, der nu er tilgængelige for brugerne. For at se lignende vækst i fremtiden, der skal udvikles nye metoder til at bygge computere, imidlertid. Dette skyldes, at de fysiske grænser for siliciummikrokredsløbsdesign nærmer sig. En interessant mulighed for forskere er at bruge magnetiske elementer i logiske porte i stedet for den standardelektronik, der nu er i brug. Desværre, forskning i sådanne grundstoffer er blevet holdt op af behovet for eksterne magnetfelter. I denne nye indsats, forskerne har gjort indbrud i at løse dette problem ved at udnytte chiralitet mellem domæner.

Værket bygger på ideen om magnetisk racerbanehukommelse, hvor ledninger bevæges af strømmende elektroner. De byggede en IKKE logisk port, der vender retningen af ​​magnetiske domæner ved hjælp af elektricitet. Porten bestod af en fladtrykt, umagnetiseret platintråd dækket med et lag magnetiseret kobolt. I deres arrangement, magnetismen i kobolten var vinkelret på ledningen, undtagen i den faste domænevæg (grænsen mellem magnetiserede områder af ledningen). Og i det faste domæne, magnetisme fik lov til at rotere enten til venstre eller højre (kiralitet). Når elektricitet blev tilført den ene ende af ledningen på platinbasen, den bevægelige domænevæg blev skubbet langs ledningen. Da den kolliderede med en anden fast væg, retningen af ​​den magnetiske kraft (øjeblikket) blev ændret, og et nyt domæne med et omvendt moment blev skabt på den modsatte side af væggen. Resultatet blev en smule vendt.

Forskerne testede deres port ved at tilføje den til et kryds, giver mulighed for oprettelse af NOR- og NAND-porte. Forskerne foreslår, at deres enhed kan være et første skridt mod udviklingen af ​​en logisk port til kommercielle produkter uden behov for eksterne magnetfelter. De foreslår, at det næste skridt vil være at reducere mængden af ​​strøm, efterfulgt af et bedre middel til at detektere portens input/output-tilstande.

© 2020 Science X Network