Исследователи создали наномерное запоминающее устройство без технологий нанопроизводства

Команда китайских и американских специалистов создала самые маленькие на сегодняшний день магниты, размером 3-7 нм. Благодаря габаритам, высокой термостойкости и относительно простому производству путем самосборки, устройства представляют важный шаг к изготовлению информационных накопителей следующего поколения.

Новые запоминающие устройства будут отличаться сверхвысокой плотностью и низким энергопотреблением, сообщает phys.org. Исследование было проведено Джеонгмином Хонгом и Лонгом Ю из Хуачжунского университета науки и технологии; К Донгом из Китайского университета Геонаук; и Джеффри Бокором из Калифорнийского университета Беркли. Выводы проекта представлены в Applied Physics Letters.

Предыдущие исследования уже демонстрировали разные виды одноразрядных нанометровых структур. Однако, для их получения требовались сложные и дорогие процессы нанесения рисунка, вроде литографии и травления в ионном луче. Новые наномагниты собираются самостоятельно. Им нужна простая методика напыления. Сложные технологии нанопроизводства не требуются.

«Самое важное достижение проекта, что мы продемонстрировали ячейку памяти, размером до 5 нм с высокой термостойкостью, — сказал Хонг в интервью для Phys.org. – Исследование – ключевой компонент будущих STT MRAM (систем магнитной памяти произвольного доступа). Мы использовали метод самосборки для создания накопителей без применения технологий нанопроизводства».

Магниты состоят из железно-платиновых зерен со средним диаметром 5 нм. Каждое изделие имеет 2 направления вектора намагниченности, которые определяются его положением. Они соответствуют двум состояниям (параллельному и анти-параллельному) магнитного туннельного перехода, формирующего основные компоненты энергонезависимого ЗУ.

С помощью современного спинового зонда авторы показали, что ток меняет намагниченность отдельных элементов за счет переноса спинового момента. Уровень термостойкости позволяет хранить данные более 10 лет.

«Сейчас мы разрабатываем способы управления размером устройства для немедленной и надежной их интеграции в системы, — сказал Ю. – Параллельно мы изучаем тепловое влияние спинового зонда большой плотности».