Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Magnetiske hukommelsestilstande går eksponentielt

Forskere fra Bar -Ilan University har vist, at relativt simple magnetiske tynde filmstrukturer af N -krydsende ellipser kan understøtte to til magten i 2N magnetiske tilstande - meget større end tidligere antaget - og demonstreret skift mellem staterne med spinstrømme. Evnen til at stabilisere og kontrollere det eksponentielle antal diskrete magnetiske tilstande i en relativt enkel struktur udgør et stort bidrag til spintronics og kan bane vejen til multi-level magnetisk hukommelse med ekstremt stort antal tilstande pr. Celle, bruges til neuromorfe computere, og mere. Billedet viser eksempler på simulerede magnetiske tilstande understøttet af strukturerne, og billeder af selve apparaterne, der blev taget med et scanningselektronmikroskop. Kredit:Shubhankar Das, Ariel Zaig, Moty Schultz og Lior Klein

I en ny undersøgelse, en gruppe forskere under ledelse af prof. Lior Klein, fra fysikafdelingen og Institute of Nanotechnology and Advanced Materials ved Bar-Ilan University, har vist, at relativt enkle strukturer kan understøtte et eksponentielt antal magnetiske tilstande - meget større end tidligere antaget. De har desuden demonstreret at skifte mellem staterne ved at generere spin -strømme. Deres resultater kan bane vejen til multi-level magnetisk hukommelse med et ekstremt stort antal tilstande pr. Celle; det kan også have anvendelse i udviklingen af ​​neuromorfe computere, og mere. Deres forskning fremstår som en fremhævet artikel på forsiden af ​​et juni -nummer af Anvendt fysik bogstaver .

Spintronics er en blomstrende gren af ​​nano-elektronik, der bruger elektronens spin og dets tilhørende magnetiske moment ud over elektronladningen, der bruges i traditionel elektronik. De vigtigste praktiske bidrag fra spintronics er i magnetisk sansning og ikke-flygtig magnetisk datalagring, og forskere forfølger gennembrud i udviklingen af ​​magnetbaseret behandling og nye typer magnetisk hukommelse.

Spintronics-enheder består sædvanligvis af magnetiske elementer, der manipuleres med spinpolariserede strømme mellem stabile magnetiske tilstande. Når spintronic -enheder bruges til lagring af data, antallet af stabile tilstande sætter en øvre grænse for hukommelseskapacitet. Mens nuværende kommercielle magnetiske hukommelsesceller har to stabile magnetiske tilstande svarende til to hukommelsestilstande, der er klare fordele ved at øge dette antal, da det potentielt vil muliggøre øget hukommelsestæthed og muliggøre design af nye typer hukommelse.

Forskere fra Bar -Ilan University har vist, at relativt simple magnetiske tynde filmstrukturer af N -krydsende ellipser kan understøtte to til magten i 2N magnetiske tilstande - meget større end tidligere antaget - og demonstreret skift mellem staterne med spinstrømme. Evnen til at stabilisere og kontrollere det eksponentielle antal diskrete magnetiske tilstande i en relativt enkel struktur udgør et stort bidrag til spintronics og kan bane vejen til multi-level magnetisk hukommelse med ekstremt stort antal tilstande pr. Celle, bruges til neuromorfe computere, og mere. Billedet viser eksempler på simulerede magnetiske tilstande understøttet af strukturerne. Kredit:Shubhankar Das, Ariel Zaig, Moty Schultz, Lior Klein

Evnen til at stabilisere og kontrollere det eksponentielle antal diskrete magnetiske tilstande i en relativt enkel struktur udgør et stort bidrag til spintronics. "Dette fund kan bane vejen til multi-level magnetisk hukommelse med ekstremt stort antal tilstande pr. Celle (f.eks. 256 stater, når N =4), bruges til neuromorfe computere, og mere, "siger professor Klein, hvis forskningsgruppe omfatter Dr. Shubhankar Das, Ariel Zaig, og Dr. Moty Schultz.

Forskere fra Bar -Ilan University har vist, at relativt simple magnetiske tynde filmstrukturer af N -krydsende ellipser kan understøtte to til magten i 2N magnetiske tilstande - meget større end tidligere antaget - og demonstreret skift mellem staterne med spinstrømme. Evnen til at stabilisere og kontrollere det eksponentielle antal diskrete magnetiske tilstande i en relativt enkel struktur udgør et stort bidrag til spintronics og kan bane vejen til multi-level magnetisk hukommelse med ekstremt stort antal tilstande pr. Celle, bruges til neuromorfe computere, og mere. Billedet viser eksempler på simulerede magnetiske tilstande understøttet af strukturerne. Kredit:Shubhankar Das, Ariel Zaig, Moty Schultz, Lior Klein