Новий спосіб підвищення енергоефективності пристрою, що запам'ятовує SOT-MRAM

У сучасних комп'ютерах пам'ять з довільною вибіркою (RAM) використовується для зберігання інформації. SOT-MRAM (spin-orbit torque magnetic RAM, запис даних за допомогою спін-орбітального обертального моменту) - один з кращих варіантів технології наступного покоління, яка повинна перевершити по продуктивності існуючі види оперативної пам'яті. SOT-MRAM може працювати швидше і зберігати інформацію навіть після відключення енергії.

Однак в нинішньому стані технологія SOT-MRAM не вигідна економічно, оскільки вимагає занадто багато енергії для запису інформації.

Суть технології полягає в тому, що змінюючи напрямок намагнічування крихітних магнітів, можна записувати інформацію. Зміна напрямку досягається коштом феномена SOT (спін-орбітального обертального моменту) під дією струму. Для підвищення енергоефективності застосовуються м'які магніти, якими простіше управляти малими струмами. Однак вони занадто чутливі й можуть змінювати напрямок намагнічування навіть через перешкоди. З цієї причини найчастіше використовують жорсткі магніти, що погано впливає на енергоефективність системи.

Вчені з Пхоханского університету науки і технології Сеульського національного університету продемонстрували метод підвищення енергоефективності без шкоди для надійності зберігання даних.

Виявилося, що надтонкий теллурид заліза-германію (FGT) - феромагнітний матеріал з особливою геометричною симетрією і квантовими властивостями - може перемикатися зі стану м'якого магніту в стан жорсткого під дією малих струмів. Тобто, якщо запис не потрібний, матеріал залишається в стані жорсткого магніту.

Експерименти показали, що магнітна пам'ять на базі FTG володіє високою енергетичною ефективністю. Зокрема, значення SOT на щільність застосованого струму на два порядки більше, ніж у інших матеріалів, з яких виготовляють SOT-MRAM.

«Наше відкриття показує на дивовижні можливості електричної модуляції та створення спінтронних пристроїв з використанням двомірних листкових магнітних матеріалів», - сказав професор Лі Хьюн Ву, один з керівників наукової групи.