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新自旋电子存储器写入效率提高二十倍

浏览量:527 时间:2018-12-12

科技日报北京12月10日电(记者刘霞)据美国物理学家组织网近日报道,由新加坡国立大学工程师领导的国际团队,研发出一种新型自旋电子存储装置。与现有商用自旋电子存储器相比,新设备操控数字信息的效率以及稳定性分别提升了20倍和10倍,有望加速自旋存储设备的商业化发展。

新设备由新加坡国立大学与日本丰田技术研究所、名古屋大学和韩国首尔大学的研究人员合作开发。研究负责人、新加坡国立大学电气和计算机工程系副教授杨秀贤(音译)表示:“我们的发现可为自旋电子行业提供一个新的设备平台,这一行业目前由于所使用的薄磁性元件而面临着稳定性和可扩展性问题。”

随着全世界数字信息呈爆炸式增长,对低成本、低功耗、高稳定性和高度可扩展的存储器和计算产品的需求也水涨船高。实现这一目标的一种方法是使用新的自旋电子材料(在这些材料内,数据存储为微小磁体向上或向下的磁状态)。尽管现有基于铁磁体的自旋电子存储器成功满足了某些要求,但由于可扩展性和稳定性问题,它们仍然非常昂贵。

研究团队成员、新加坡国立大学博士余嘉伟(音译)解释说:“基于铁磁体的存储器生长不能超过几纳米厚,因为它们的写入效率会随着厚度的增加而呈指数衰减。”

为应对这些挑战,研究团队用铁氧磁材料制造出了新型磁存储装置。重要的是,新材料即便生长10倍厚也不会影响整体数据的写入效率。研究人员利用电子电流在铁氧磁存储设备中写入信息,比在铁磁体内写入信息稳定10倍,效率提高20倍。

杨秀贤希望,计算和存储行业可以利用新发明提高自旋存储器的性能和数据保持能力。研究团队现正计划研究其设备的数据写入和读取速度,他们期待新设备独特的原子特性也能带来超快的性能。此外,他们还计划与行业伙伴合作,加速这项发明的商业化进程。

总编辑圈点

磁芯、磁鼓、磁带、磁盘……没有磁存储的进步,就没有IT业欣欣向荣的今天。七十年来,铁氧磁材料一直是磁存储领域的当家老大。尽管后起的钴和铬也十分关键,但和铁氧化合物一比,仍是配角。眼看铁氧体的记录密度还在攀升,不排除一种可能:直到人类文明结束那天,我们还会使用磁体来存储信息。最高水准的电子技术和机械技术,将持续用于制造尖端的磁记录设备。