El grupo de investigación del profesor Hideo Ohno y el profesor asociado Shunsuke Fukami de la Universidad de Tohoku ha desarrollado un dispositivo de memoria magnética de nueva estructura que utiliza la conmutación de magnetización inducida por el giro de la órbita y el torque.
Durante estas dos décadas, se ha dedicado mucho esfuerzo al desarrollo de memorias magnéticas de acceso aleatorio MRAM, que almacenan información como la dirección de magnetización de un imán. Dado que la magnetización puede, en general, invertirse a alta velocidad ilimitadamente, los MRAM se consideran un reemplazo prometedor para las memorias de trabajo basadas en semiconductores que se utilizan actualmente, como las memorias estáticas de acceso aleatorio SRAM y las memorias dinámicas de acceso aleatorio DRAM, que ahora enfrentan varios problemas graves.
El tema central del desarrollo MRAM es cómo lograr la reversión de la magnetización de manera eficiente.
Recientemente, la conmutación de magnetización inducida por spin-orbit-torque SOT - donde se utilizan los pares provocados por una corriente en el plano a través de las interacciones spin-órbita - se demostró y estudió intensamente. En principio, el SOT-la conmutación inducida permite una reversión de magnetización ultrarrápida en una escala de tiempo de nanosegundos.
El grupo de investigación de la Universidad de Tohoku mostró un nuevo esquema de conmutación de magnetización inducida por SOT. Mientras que hubo dos tipos de esquemas de conmutación en los que la magnetización se dirige ortogonalmente a la corriente de escritura aplicada, la estructura actual tiene la dirección de magnetización colineal con elEl grupo fabricó dispositivos de tres terminales con la nueva estructura, donde se usa una unión de túnel magnético basado en Ta / CoFeB / MgO, y demostró con éxito la operación de conmutación.
La densidad de corriente requerida para inducir el cambio de magnetización fue razonablemente pequeña y la diferencia de resistencia entre los estados "0" y "1" fue razonablemente grande, lo que indica que la nueva estructura es un candidato prometedor para las aplicaciones MRAM.
Además, el grupo demostró que la nueva estructura tiene el potencial de servir como una herramienta útil para profundizar en la física de la conmutación inducida por SOT, en la que persisten varios problemas no revelados.
El dispositivo de memoria magnética puede almacenar la información sin fuente de alimentación, lo que permite una reducción drástica del consumo de energía de los circuitos integrados. En particular, este beneficio se vuelve significativo para aplicaciones que tienen tiempos de espera relativamente largos, como los nodos de sensores que probablementedesempeñar funciones importantes en futuras sociedades de IoT Internet de las cosas.
En este sentido, se espera que el presente trabajo allane el camino hacia la realización de circuitos integrados y sociedades de IoT de ultra bajo consumo y alto rendimiento.
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Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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