[ad_1]

تصویر

تصویر: گشتاور میدانی سعی می کند تا مغناطش را به سطح مواد وارد کند ، اما برای کار به عنوان یک دستگاه حافظه ، مغناطش باید عمود بر این باشد. چشم انداز بیشتر

اعتبار: © 2020 اوهیا و همکاران

محققان یک قدم دیگر به تحقق نوع جدیدی از حافظه نزدیک هستند که طبق اصول اسپینترونیک کار می کند ، که مشابه ، اما متفاوت از الکترونیک است. نیمه هادی فرومغناطیسی مبتنی بر آرسنید گالیوم آنها می تواند با تغییر سریع حالت مغناطیسی خود در حضور جریان الکتریکی کم ، به عنوان یک حافظه عمل کند. قبلاً چنین سوئیچ مغناطیسی ناشی از جریان ناپایدار و پرانرژی بود ، اما این ماده جدید هم بی ثباتی را سرکوب می کند و هم باعث کاهش مصرف انرژی می شود.

حوزه محاسبات کوانتومی اغلب در مطبوعات فنی منعکس می شود. با این حال ، یک میدان نوظهور دیگر که در امتداد یک خط مشابه قرار دارد ، نادیده گرفته می شود ، و آن اسپینترونیک است. به طور خلاصه ، دستگاه های اسپینترونیک می توانند جایگزین برخی از دستگاه های الکترونیکی شده و عملکرد بیشتری را در سطح قدرت بسیار پایین تر ارائه دهند. دستگاه های الکترونیکی از حرکت الکترون ها برای برق و ارتباطات استفاده می کنند. در حالی که دستگاه های اسپینترون از خاصیت انتقال الکترون های ساکن ، حرکت زاویه ای یا چرخش آنها استفاده می کنند. این کار کمی شبیه این است که مردم بخواهند از یک سر به طرف دیگر پیام بفرستند ، به جای اینکه فردی در انتهای آن به طرف دیگر بدود. Spintronics تلاش مورد نیاز برای انجام توابع محاسباتی یا حافظه را کاهش می دهد.

دستگاه های حافظه مبتنی بر Spintronic معمولاً رایج می شوند ، زیرا از ویژگی های مفیدی برخوردار هستند زیرا فرار نیستند ، به این معنی که اگر یک بار در یک حالت خاص قرار بگیرند ، این حالت را حتی بدون برق نیز حفظ می کنند. حافظه رایج رایانه ای مانند DRAM و SRAM ساخته شده از نیمه هادی های معمولی ، با خاموش شدن حالت خود را از دست می دهد. در قلب دستگاه های آزمایشی حافظه اسپینترون ، مواد مغناطیسی وجود دارد که می تواند در جهت مخالف مغناطیسی شود تا حالت های باینری شناخته شده 1 یا 0 را نشان دهد ، و این حالت سوئیچینگ بسیار سریع اتفاق می افتد. با این حال ، جستجوی طولانی و دشوار بهترین مواد برای این کار انجام شده است ، زیرا مواد اسپینترون مغناطیسی فقط چیزی نیستند.

دانشیار Shinobu Oya از مرکز شبکه تحقیقات اسپینترونیک در دانشگاه توکیو گفت: “مغناطش یک ماده مشابه چرخش یک وسیله مکانیکی است.” “در سیستم های چرخان ، در سیستم های چرخشی گشتاور وجود دارد که گشتاور نامیده می شود ؛ به همین ترتیب ، گشتاوری به نام مدار چرخش در سیستم های اسپینترون وجود دارد ، اگر چه آنها مکانیکی کوانتومی هستند و نه کلاسیک. از جمله مدارهای چرخان. لحظه ها ، “گشتاور ضد تضعیف” به تغییر مغناطیسی کمک می کند ، در حالی که “گشتاور مانند میدان” می تواند آن را تحمل کند ، سطح فعلی مورد نیاز برای ساخت سوئیچ را افزایش می دهد. ما می خواهیم این را مهار کنیم. “

اویا و تیمش مواد مختلف و اشکال مختلف این مواد را آزمایش کردند. در مقیاس کوچک ، ضد گشتاور و گشتاور میدان مانند می توانند بسته به پارامترهای فیزیکی مانند جهت و ضخامت جریان ، بسیار متفاوت عمل کنند. محققان دریافتند که با فیلمهای نازک نیمه هادی فرومغناطیسی مبتنی بر آرسنید گالیم فقط 15 نانومتر ضخامت ، حدود ده هزار دلار ضخامت یک دلار و گشتاور ناخواسته مانند میدان سرکوب می شود. این بدان معنی است که سوئیچینگ مغناطش با کمترین جریان ثبت شده برای این نوع فرآیند صورت گرفته است.

###

مقاله مجله

میائو جیانگ ، هیروکاتسو آساهارا ، شوئیچی ساتو ، شینوبو اویا و ماساکی تاناکا. سرکوب گشتاور میدانی و سوئیچ مغناطیسی بسیار کارآمد به آهن ربا در مدار چرخش. الکترونیک طبیعت. DOI: 10.1038 / s41928-020-00500-w. https: //www.طبیعتبا /مقالات /s41928-020-00500-w

این کار تا حدی توسط Grants-in-Aid برای تحقیق (شماره 16H02095 ، شماره 18H03860 ، 20H05650) ، برنامه CREST آژانس علمی و فناوری ژاپن (JPMJCR1777) ، شبکه تحقیقات Spintronics ژاپن (Spin-RNJ) و شورای بورس تحصیلی چین (0 201706210086).

لینک های مربوطه

آزمایشگاه Tanaka-Ohya-Nakane

http: // www.گریان.تیتوکیوآکjp /در خانه/

گروه تحقیقات اوهیا

http: // www.گریان.تیتوکیوآکjp /اوه آره /انگلیسی/

مرکز تحقیقات تحقیقات Spintronics

http: // www.csrnتیتوکیوآکjp /که در /

دانشکده عالی مهندسی

http: // www.تیتوکیوآکjp /سویا /

تماس تحقیق

دانشیار شینوبو اویا

موسسه نوآوری مهندسی ، دانشکده عالی مهندسی ،

دانشگاه توکیو ، 7-3-1 هونگو ، بانکیو-کو ، توکیو 113-8656 ، ژاپن

تلفن: + 81-3-5841-7425

ایمیل: ohya@cryst.tu-tokyo.ac.jp

روی مخاطب کلیک کنید

آقای روحان مهرا

گروه روابط عمومی استراتژیک ، دانشگاه توکیو ،

7-3-1 هونگو ، بانکیو کو ، توکیو 113-8654 ، ژاپن

تلفن: + 81-3-5841-0876

ایمیل: press-releases.adm@gs.mail.u-tokyo.ac.jp

درباره دانشگاه توکیو

دانشگاه توکیو دانشگاه برتر ژاپن و یکی از بهترین دانشگاه های تحقیقاتی در جهان است. خروجی گسترده علمی حدود 6000 محقق در بهترین مجلات هنرها و علوم جهان منتشر شده است. مجموعه دانشجویی پر جنب و جوش ما حدود 15000 دانشجو و 15000 دانشجو شامل بیش از 2000 دانشجوی بین المللی است. در https بیشتر بیاموزید: //www.توکیوآکjp /که در / یا ما را در توییتر به نشانیUTokyo_News_en دنبال کنید.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir