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  • Los científicos dan una vuelta a la RAM magnetorresistiva

    La técnica de pulverización catódica se ha utilizado ampliamente para la deposición de películas delgadas. Bajo las pistolas chisporroteantes, una oblea de veinte centímetros con un dispositivo estampado fabricado por deposición, fotolitografía, grabando, etc. se muestra. Crédito:NTHU MSE, Taiwán

    La memoria magnetorresistiva de acceso aleatorio (MRAM) es el principal candidato para la tecnología digital de próxima generación. Sin embargo, manipular MRAM de manera eficiente y efectiva es un desafío. Un equipo de investigación interdisciplinario con base en la Universidad Nacional Tsing Hua (NTHU) en Taiwán, dirigido por el profesor Chih-Huang Lai, Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, y el Prof. Hsiu-Hau Lin, El Departamento de Física ahora ha logrado un gran avance. Al agregar una capa de platino de solo unos pocos nanómetros de espesor, su dispositivo genera una corriente de giro para cambiar los momentos magnéticos fijados a voluntad, una tarea que nunca antes se había logrado. Para una lectura y escritura más rápidas, Reducción del consumo de energía y retención de datos a través de un corte de energía. MRAM es particularmente prometedor.

    En el presente, El procesamiento de información en dispositivos digitales se realiza principalmente mediante memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM), pero consume una gran cantidad de energía y enfrenta serios obstáculos cuando se reduce de tamaño. DRAM utiliza la carga de electrones. "Pero los electrones tienen carga y espín, "Dijo Lai." ¿Por qué no se puede trabajar con espín de electrones para manipular MRAM? "Para poner la idea en práctica, Lai y Lin formaron un equipo de investigación interdisciplinario con los estudiantes de doctorado Bohong Lin y Boyuan Yang.

    Lin explicó que la estructura de MRAM es como un sándwich. La capa superior consta de un imán que gira libremente, utilizado para el cálculo de datos, mientras que la capa inferior consta de un imán fijo, responsable del almacenamiento de datos. Estas dos capas están separadas por una capa de óxido.

    El desafío es cambiar estas capas por medios eléctricos. Después de una larga serie de experimentos, encontraron éxito con una capa de platino de nanómetros de espesor. Debido a las interacciones espín-órbita, la corriente eléctrica impulsa primero el movimiento colectivo de los giros de electrones. La corriente de espín cambia entonces el momento magnético fijado de manera efectiva y precisa.

    Una corriente de espín (la ruta amarilla similar a la eléctrica) pasa a través del ferromagnético (FM, región azul) / antiferromagnético (AFM, región roja) estructura bicapa (las flechas indican la dirección del momento magnético). El momento ferromagnético y el momento antiferromagnético (la polarización de intercambio) se pueden conmutar (parte central:conmutación; parte superior:ya conmutada; parte inferior:para conmutarse). Crédito:NTHU MSE, Taiwán

    En años recientes, NTHU ha estado promoviendo la cooperación interdisciplinaria, como la investigación MRAM realizada por el experto en materiales Lai y el físico Lin.

    Las principales empresas internacionales están buscando tecnología MRAM, incluido TSMC, Intel, y Samsung. Es probable que la producción en masa de MRAM de alta densidad comience en algún momento de este año, un desarrollo en el que el equipo de investigación liderado por Lai y Lin ha jugado un papel clave.

    El equipo de investigación está extendiendo actualmente su descubrimiento pionero a otras estructuras, y se espera que sus hallazgos tengan un impacto importante en el desarrollo de la tecnología de la memoria. En opinión de Lai, El desarrollo de la tecnología MRAM tendrá una influencia decisiva en el crecimiento y la evolución futuros de la industria mundial de semiconductores.


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