Команда исследователей из Франции и России теперь разработала магнитоэлектрическое запоминающее устройство с произвольным доступом (MELRAM) клетка, у которой есть потенциал, чтобы увеличить эффективность власти, и таким образом уменьшить тепловые отходы, порядками величины для прочитанных операций при комнатной температуре. Исследование могло помочь производству устройств, таких как мгновенно включающиеся ноутбуки, закрыться к нулевым флеш-картам потребления и центрам хранения данных, которые требуют намного меньшего количества кондиционера. Исследовательская группа сообщила об их результатах на этой неделе в Прикладных Письмах о Физике AIP Publishing.Миллиарды транзисторов могут теперь быть запечатлены на однокристальные схемы в космосе, размер десяти центов, но в какой-то момент, увеличивая это число для еще лучшей работы, использующей то же самое пространство, не будет возможен.
Чистая плотность этих nanoscopic транзисторов переводит на большее нежелательное тепло наряду со взаимодействиями квантового уровня, которые должны теперь быть обращены.За прошлые несколько лет исследование росло, чтобы исследовать магнитные свойства электронов в явлении, названном магнитоэлектрическим эффектом. Этот эффект, часто интереса к области исследования, известного как spintronics, использует в своих интересах вращение электрона вместо его обвинения.
Вращениями можно потенциально управлять в меньших весах размера, использующих намного меньше энергии.Большинство усилий сосредоточилось на сокращении энергии написать операций в магнитных воспоминаниях, так как эти операции, как правило, используют больше энергии, чем прочитанные операции.
В 2010 та же самая французская и российская команда показала, что комбинация магнитоупругих и пьезоэлектрических материалов в магнитоэлектрической клетке памяти могла позволить 100-кратное сокращение энергии, необходимой для записи. В последней статье исследователей они показывают, что тот же самый магнитоэлектрический принцип также может использоваться для прочитанных операций с дополнительно-низким потреблением энергии.
«Мы сосредоточились на прочитанных операциях в данной статье, потому что потенциал для энергии письма быть очень низким в магнитоэлектрических системах означает, что энергетическая продукция теперь будет выше для прочитанных операций», сказал Николас Тирселин, соавтор бумаги и исследователь из Центра национальное de la исследование scientifique (CNRS), кто проводит исследование в Институте Электроники, Микроэлектроники и Нанотехнологий в Лилле, Франция.Ядро камеры памяти исследователей MELRAM основано на комбинировании свойств двух типов материалов сцеплением их механически.
Магнитные сплавы – один на основе комбинации terbium-кобальта и другого на основе железа и кобальта – с толщинами нескольких миллимикронов сложены друг сверху друга. Сплавы формируют магнитоупругий наносложный материал, магнитные вращения которого реагируют на механическое напряжение.Эти сплавы тогда помещены в пьезоэлектрическое основание, которое состоит из железноэлектрики распрямителя, экзотические материалы, которые изменяют их форму или размеры, когда они выставлены электрическому полю.
«Вместе, эти материалы составляют multiferroic гетероструктуры, в которых контроль магнитных свойств сделан возможным применением электрического напряжения», сказал Тирселин.«Многослойное наносоединение обеспечивает сильное магнитоэлектрическое взаимодействие при комнатной температуре», сказали Владимир Преображенский, другой соавтор бумаги и директор по научно-исследовательской работе в Научно-исследовательском центре Волны, Прохоров Общий Институт Физики Российской академии наук в Москве. «Это взаимодействие – основной механизм для контроля магнитных государств электрическим полем.
Эта особенность магнитоэлектрической памяти – происхождение своего дополнительного низкого энергопотребления».