Arus yang lebih rendah menghasilkan memori yang sangat efisien
Electronics

Arus yang lebih rendah menghasilkan memori yang sangat efisien


Torsi seperti medan mencoba menyelaraskan magnetisasi dengan bidang material, tetapi untuk bekerja sebagai perangkat memori, magnetisasi harus tegak lurus dengan ini. Kredit: 2020 Ohya dkk.

Para peneliti selangkah lebih dekat untuk mewujudkan jenis memori baru yang bekerja sesuai dengan prinsip spintronics yang dapat dianalogikan dengan, tetapi berbeda dengan, elektronik. Semikonduktor feromagnetik berbasis gallium arsenide unik mereka dapat bertindak sebagai memori dengan cepat mengalihkan status magnetisnya di hadapan arus yang diinduksi dengan daya rendah. Sebelumnya, sakelar magnetisasi yang diinduksi arus seperti itu tidak stabil dan menghabiskan banyak daya, tetapi material baru ini menekan ketidakstabilan dan juga menurunkan konsumsi daya.

Bidang komputasi kuantum sering kali tercakup dalam pers teknis; Namun, bidang lain yang muncul di sepanjang garis serupa cenderung diabaikan, dan itu adalah spintronik. Singkatnya, perangkat spintronik dapat menggantikan beberapa perangkat elektronik dan menawarkan kinerja yang lebih baik pada tingkat daya yang jauh lebih rendah. Perangkat elektronik menggunakan gerakan elektron untuk daya dan komunikasi. Sedangkan perangkat spintronik menggunakan properti elektron stasioner yang dapat dialihkan, momentum sudutnya, atau spinnya. Ini seperti memiliki barisan orang yang menyampaikan pesan dari satu ke yang lain daripada meminta orang tersebut di satu ujung ke ujung yang lain. Spintronics mengurangi upaya yang diperlukan untuk melakukan fungsi komputasi atau memori.

Perangkat memori berbasis spintronik cenderung menjadi umum karena memiliki fitur yang berguna yaitu nonvolatile, yang berarti bahwa setelah berada dalam status tertentu, perangkat mempertahankan status tersebut bahkan tanpa daya. Memori komputer konvensional, seperti DRAM dan SRAM yang terbuat dari semikonduktor biasa, kehilangan statusnya saat dimatikan. Inti dari perangkat memori spintronik eksperimental adalah bahan magnetik yang dapat dimagnetisasi ke arah berlawanan untuk mewakili status biner 1 atau 0 yang sudah dikenal, dan peralihan status ini dapat terjadi dengan sangat, sangat cepat. Namun, ada pencarian panjang dan sulit untuk material terbaik untuk pekerjaan ini, karena material spintronik magnetisasi bukanlah masalah sederhana.

“Magnetisasi material dapat dianalogikan dengan memutar perangkat mekanis,” kata Associate Professor Shinobu Ohya dari Center for Spintronics Research Network di University of Tokyo. “Ada gaya rotasi yang berperan dalam sistem berputar yang disebut torsi; demikian pula, ada torsi, yang disebut torsi spin-orbit, dalam sistem spintronik, meskipun bersifat kuantum-mekanis daripada klasik. Di antara torsi spin-orbit, ‘torsi anti-redaman’ membantu sakelar magnetisasi, sedangkan ‘torsi seperti medan’ dapat menahannya, menaikkan tingkat arus yang diperlukan untuk menjalankan sakelar. Kami ingin menekannya. “

Ohya dan timnya bereksperimen dengan material yang berbeda dan berbagai bentuk material tersebut. Pada skala kecil, torsi anti-redaman dan torsi seperti medan dapat bekerja sangat berbeda tergantung pada parameter fisik seperti arah dan ketebalan arus. Para peneliti menemukan bahwa dengan film tipis dari semikonduktor feromagnetik berbasis gallium arsenide hanya setebal 15 nanometer, sekitar satu-tujuh ribu ketebalan uang kertas, torsi seperti medan yang tidak diinginkan menjadi ditekan. Ini berarti sakelar magnetisasi terjadi dengan arus terendah yang pernah tercatat untuk jenis proses ini.


Peneliti memecahkan rekor kecepatan memori magnetik


Informasi lebih lanjut:
Jiang, M., Asahara, H., Sato, S. et al. Penekanan torsi seperti medan untuk sakelar magnetisasi yang efisien dalam feromagnet spin-orbit. Nat Electron (2020). doi.org/10.1038/s41928-020-00500-w

Disediakan oleh University of Tokyo

Kutipan: Arus yang lebih rendah mengarah ke memori yang sangat efisien (2020, 30 November) diambil pada 30 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-current-highly-efficient-memory.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel Hongkong