当前位置: 时时彩稳赚技巧 > 新闻资讯 > 工程师使用电压来控制磁存储器
新闻资讯/Announcement

工程师使用电压来控制磁存储器

发布时间:2018-05-16  点击数:[51]

新的研究细节MIT的团队如何在使用电信号控制磁存储器的概念方面取得重大进展。 /

研究人员说,麻省理工学院的研究人员和其他合作者开发的一种利用小的施加电压来切换材料磁性的新方法可以标志着具有多种可切换特性的新材料系列的开始。

他们说,这项技术最终可以用来控制磁性之外的其他性质,包括反射率或热导率。新发现的第一个应用很可能是一种新的存储芯片,一旦写入数据就不需要电源来维护数据,从而大大降低了整体功耗。这对于移动设备尤其有用,因为移动设备的电池寿命通常是一个主要限制。

研究结果本周在麻省理工学院博士生Uwe Bauer,Geoffrey Beach副教授和其他六位合着者的杂志“自然材料”上发表。

Beach,材料科学与工程'58副教授级表示,这项工作是Bauer关于电压可编程材料博士论文研究的最高成就。 Beach表示,这项工作可能会带来一种新型的非易失性超低功耗存储器芯片。

Beach表示,使用电信号控制磁存储元件的概念是芯片制造商进行大量研究的主题。但他说,麻省理工学院的团队已经在使这项技术具有实用性方面取得了重大进展。

Beach解释说,这些器件的结构类似于电容器,两层导电材料薄层由绝缘层隔开。绝缘层非常薄,以至于在某些条件下,电子可以穿过它。

但与电容器不同,这些低功耗芯片中的导电层被磁化。在新器件中,一个导电层具有固定的磁化,但另一个可以通过施加电压在两个磁性取向之间切换。当磁性取向对齐时,电子更容易从一层隧穿到另一层;当它们具有相反的方向时,该装置更绝缘。这些状态可以用来表示“零”和“一个”。

麻省理工学院的工作表明,只需很小的电压就可以翻转器件的状态 - 即使在断电后也能保持新的状态。传统的存储设备需要持续的电源来维持其状态。

麻省理工学院的团队能够设计出一种系统,在该系统中,电压比其他组能够实现的磁性更强大100倍;磁性的这种强烈变化使得新存储单元的长期稳定性成为可能。

他们通过使用由氧化物材料制成的绝缘层来实现这一点,其中施加的电压可以重新排列氧离子的位置。他们表明,通过在界面附近来回移动氧离子,磁层的性质可以发生显着变化。

该团队正在努力提高可以对存储器元件进行这些更改的速度。他们说,转换速度已经达到兆赫兹(每秒百万次),但是完全竞争的存储器模块需要进一步提高百倍到千倍。

该团队还发现,使用加热氧化层的激光脉冲可以改变磁性,帮助氧离子更容易移动。用于改变材料状态的激光束可以在其表面上扫描,并随着其进行更改。

Beach解释说,相同的技术可以用来改变材料的其他性能,例如反射率或导热率。这种性能通常只能通过机械或化学处理来改变。 “所有这些属性都可能受到电气控制,可以打开和关闭,甚至可以使用光束”写入“,”Beach说。这种在飞行中进行这种改变的能力本质上产生了“材料属性的蚀刻素描”,他说。新的发现“开始是一种侥幸”,海滩说:鲍尔正在试验层状材料,期待看到标准的临时电容效应来自施加的电压。 “但是他关掉了电压,并保持这种状态,”Beach说道,“反向磁场状态,导致进一步调查。

“我认为这将有广泛的应用,”海滩说,并补充说,它使用的方法和材料已经在微芯片制造标准。

除了Bauer和Beach之外,该团队还包括芬兰Aalto大学的Lide Yao和Sebastiaan van Dijken,以及麻省理工学院的研究生Aik Jun Tan,Parnika Agrawal和Satoru Emori以及陶瓷和电子材料教授Harry Tuller。这项工作得到了国家科学基金会和三星的支持。

出版物:Uwe Bauer等人,“Magneto-ionic control of interfacial magnetism”,Nature Materials(2014); DOI:10.1038 / nmat4134

资料来源:麻省理工新闻David L. Chandler

图片:研究人员提供的图表;由Jose-Luis Olivares / MIT编辑

Copyright © 2017 时时彩稳赚技巧 版权所有

>