Forskere udvikler fleksibel plastisk magnetisk hukommelsesenhed

Lektor Yang Hyunsoo fra National University of Singapore førte et forskerhold til med succes at integrere en kraftig magnetisk hukommelseschip på et fleksibelt plastmateriale. Denne formbare hukommelseschip hylder et gennembrud i den fleksible elektronikrevolution, og bringer forskere et skridt tættere på at gøre fleksible, bærbar elektronik en realitet i den nærmeste fremtid.

Det ligner et lille stykke gennemsigtig film med små graveringer på det, og er fleksibel nok til at blive bøjet i et rør. Endnu, dette stykke "smart" plastik demonstrerer fremragende ydeevne med hensyn til datalagring og behandlingskapacitet. Denne nye opfindelse, udviklet af forskere fra National University of Singapore (NUS), hylder et gennembrud i den fleksible elektronikrevolution, og bringer forskere et skridt tættere på at gøre fleksible, bærbar elektronik en realitet i den nærmeste fremtid.

Det teknologiske fremskridt opnås i samarbejde med forskere fra Yonsei University, Ghent University og Singapores Institute of Materials Research and Engineering. Forskerteamet har med succes integreret en kraftig magnetisk hukommelseschip på et fleksibelt plastmateriale, og denne formbare hukommelseschip vil være en kritisk komponent til design og udvikling af fleksible og lette enheder. Sådanne enheder har et stort potentiale i applikationer såsom bilindustrien, sundhedselektronik, industriel motorstyring og robotik, industriel energi- og energistyring, samt militære og luftfartssystemer.

Forskergruppen, ledet af lektor Yang Hyunsoo fra Institut for Elektro- og Datateknik ved NUS Tekniske Fakultet, offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Avancerede materialer den 6. juli 2016.

Fleksibel, Højtydende hukommelsesenheder en vigtig mulighed for fleksibel elektronik

Fleksibel elektronik er blevet genstand for aktiv forskning i nyere tid. I særdeleshed, fleksible magnetiske hukommelsesenheder har tiltrukket stor opmærksomhed, da de er den grundlæggende komponent, der kræves til datalagring og -behandling i bærbar elektronik og biomedicinsk udstyr, som kræver forskellige funktioner såsom trådløs kommunikation, informationslagring og kodebehandling.

Selvom der er blevet udført en betydelig mængde forskning på forskellige typer hukommelseschips og materialer, der er stadig betydelige udfordringer ved at fremstille højtydende hukommelseschips på bløde underlag, der er fleksible, uden at ofre ydelse.

For at løse de nuværende teknologiske udfordringer, forskergruppen, ledet af Assoc Prof Yang, udviklet en ny teknik til at implantere en højtydende magnetisk hukommelseschip på en fleksibel plastoverflade.

Den nye enhed fungerer på magnetoresistiv random access memory (MRAM), som anvender et magnesiumoxid (MgO) -baseret magnetisk tunnelkryds (MTJ) til at lagre data. MRAM overgår konventionelle computerchips med random access memory (RAM) i mange aspekter, herunder evnen til at gemme data efter en strømforsyning er afbrudt, høj behandlingshastighed, og lavt strømforbrug.

Ny teknik til at implantere MRAM -chip på en fleksibel plastoverflade

Forskergruppen voksede først det MgO-baserede MTJ på en siliciumoverflade, og derefter ætset det underliggende silicium væk. Ved hjælp af en overførselsudskrivningsmetode, teamet implanterede den magnetiske hukommelseschip på en ible eksibel plastoverflade lavet af polyethylenterephthalat, mens den styrede mængden af ​​belastning forårsaget af placering af hukommelseschippen på plastoverfladen.

Assoc Prof Yang sagde, "Vores eksperimenter viste, at vores enheds tunneling magnetoresistance kunne nå op til 300 procent - det er som en bil med ekstraordinære hestekræfter. Vi har også formået at opnå en forbedret pludselig omstilling. Med alle disse forbedrede funktioner, den fleksible magnetiske chip er i stand til at overføre data hurtigere. "

Kommenterer betydningen af ​​gennembruddet, Assoc Prof Yang sagde, "Fleksibel elektronik bliver normen i den nærmeste fremtid, og alle nye elektroniske komponenter skal være kompatible med fleksibel elektronik. Vi er det første team, der fremstiller magnetisk hukommelse på en fleksibel overflade, og denne betydningsfulde milepæl giver os impulsen til yderligere at forbedre ydelsen af ​​fleksible hukommelsesenheder og bidrage til den fleksible elektronikrevolution. "

Assoc Prof Yang og hans team blev for nylig tildelt USA og Sydkorea patenter på deres teknologi. De udfører eksperimenter for at forbedre enhedens magnetoresistens ved at finjustere belastningsniveauet i dens magnetiske struktur, og de planlægger også at anvende deres teknik i forskellige andre elektroniske komponenter. Teamet er også interesseret i at samarbejde med branchepartnere for at undersøge yderligere anvendelser af denne nye teknologi.