"Biegestrom" eröffnet den Weg für eine neue Art von magnetischem Speicher: Physiker beschreiben energieeffizientes MRAM | 2020

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Anonim

MRAM (Magnetic Random Access Memory) speichert Daten, indem es den "Spin" von Elektronen, eine Art inneren Kompass der Teilchen, intelligent nutzt. Da Magnetismus anstelle von elektrischer Ladung verwendet wird, bleibt der Speicher auch bei Stromausfall dauerhaft erhalten und der Computer muss nicht mehr gestartet werden. Diese Magnetspeicher verbrauchen zudem deutlich weniger Strom, so dass beispielsweise Mobiltelefone mit einem Akku länger laufen können.

Umdrehen

In einem MRAM werden Bits durch die Spinrichtung der Elektronen in ein Stück magnetisches Material projiziert: zum Beispiel für eine '1' nach oben und für eine '0' nach unten. Die Speicherung der Daten erfolgt durch Umdrehen des Spin der Elektronen auf die richtige Seite. Normalerweise wird ein elektrischer Strom, der Elektronen mit der erforderlichen Spinrichtung enthält, durch das Bit geschickt. Die dafür erforderliche große Menge an elektrischem Strom verhinderte einen endgültigen Durchbruch für MRAM, das 2006 erstmals auf den Markt kam.

Biegestrom

Im Naturkommunikation Eine Gruppe von TU / e-Physikern unter der Leitung von Professor Henk Swagten veröffentlicht heute eine revolutionäre Methode, um die magnetischen Bits schneller und energieeffizienter umzudrehen. Unter dem Bit wird ein Stromimpuls gesendet, der die Elektronen mit dem richtigen Spin nach oben, also durch das Bit, biegt. "Es ist ein bisschen wie ein Fußball, der mit einer Kurve getreten wird, wenn der richtige Effekt angewendet wird", sagt Arno van den Brink, TU / e-Doktorand und Erstautor des Artikels.

Gefroren

Der neue Speicher ist sehr schnell, benötigt aber etwas mehr, um das Umblättern zuverlässig zu machen. Frühere Versuche, dies zu tun, erforderten ein Magnetfeld, was das Verfahren jedoch teuer und ineffizient machte. Die Forscher haben dieses Problem durch Aufbringen eines speziellen anti-ferromagnetischen Materials auf die Bits gelöst. Dies ermöglicht es, das erforderliche Magnetfeld sozusagen energieeffizient und kostengünstig einzufrieren. "Dies könnte in naher Zukunft der entscheidende Anstoß in die richtige Richtung für superschnelle MRAM sein", so Van den Brink.