أظهرت المجموعة البحثية برئاسة البروفيسور ليئور كلاين، رئيس قسم الفيزياء ومعهد تكنولوجيا النانو في جامعة بار إيلان، ولأول مرة إمكانية استخدام "التيارات الدورانية" لغرض كتابة ذاكرة مغناطيسية متعددة الحالات، والتي يروج لطريقة جديدة لتصغير ذاكرة الكمبيوتر
أظهرت المجموعة البحثية برئاسة البروفيسور ليئور كلاين، رئيس قسم الفيزياء ومن معهد تكنولوجيا النانو في جامعة بار إيلان، بالتعاون مع الدكتور شوبانكار داس وطلبة آخرين، لأول مرة إمكانية استخدام "السبين" التيارات" لغرض كتابة ذاكرة مغناطيسية متعددة الحالات، وبالتالي تعزيز مسار جديد لتقليل الذاكرة المستخدمة من قبل الكمبيوتر. وقد نشرت مؤخرا مقالة عن البحث في المجلة التقارير العلمية الطبيعة.
تعد ذاكرة الوصول العشوائي المغناطيسي (MRAM) واحدة من المساهمات التكنولوجية الرئيسية للإلكترونيات السبينية، وهو مجال بحث نابض بالحياة يستكشف طرقًا لتطوير الأجهزة الإلكترونية الحديثة التي لا تستخدم شحنة الإلكترون فحسب، بل تستخدم أيضًا حقيقة أن كل إلكترون هو أيضًا جزء صغير جدًا من الإلكترون. المغناطيس المعروف باسم تدور. يرجع الاهتمام الكبير بـ MRAM إلى كونها غير متطايرة وسريعة ومحفوظة لفترة طويلة ويمكن كتابتها بشكل متكرر عدة مرات. وحدة الذاكرة الأساسية لهذه الذاكرة عبارة عن نفق مغناطيسي يتكون من طبقتين مغناطيسيتين تفصل بينهما طبقة عازلة رقيقة. تكون مغنطة الطبقتين متوازية أو غير متوازية ويمثل هذان التكوينان المغناطيسيان حالتين من الذاكرة.
وفي دراسة سابقة نشرت في مجلة الفيزياء التطبيقية، اقترحت مجموعة البروفيسور كلاين طريقة لإنشاء تقاطع نفقي بعدد أكبر من الحالات، مما يمهد الطريق لإنشاء ذاكرة مغناطيسية متعددة الحالات تسمح بتخزين المزيد من المعلومات في نفس الحجم، مما يوفر إجابة مهمة للنمو المستمر في الحاجة إلى تخزين المزيد من المعلومات في أجهزة الذاكرة غير المتطايرة الموفرة للطاقة. من نتائج البحث الجديد، يبدو أن الذاكرة المغناطيسية متعددة الحالات يمكن كتابتها بكفاءة باستخدام "تيارات الدوران" - وهو ما يجعلها أكثر قابلية للتطبيق من الناحية التكنولوجية.
وأوضح البروفيسور كلاين أهمية الكتابة باستخدام التيارات الدورانية. ووفقا له: "أحد المتطلبات المهمة للذاكرة المغناطيسية هو أن يكون لديك طريقة فعالة لكتابة التكوين المغناطيسي حتى عندما تنتقل هذه الأجهزة من التصغير إلى المقاييس دون الميكرونية. استخدمت أجهزة الذاكرة المبكرة المجالات المغناطيسية التي تم إنشاؤها حول سلك يحمل تيارًا لكتابة الذاكرة. ومع ذلك، تم التخلي عن هذه الطريقة لأن تقليل الذاكرة إلى أدنى حد لم يسمح بتخفيض مماثل في قوة التيار المطلوبة لإنتاج المجالات المغناطيسية، مما أدى إلى ارتفاع درجة الحرارة إلى ما دون عتبة تصغير معينة.
وأضاف البروفيسور كلاين: "الطريقة المعتمدة بدلاً من ذلك كانت حقن تيار من الإلكترونات التي لا يكون متوسط دورانها صفراً. تسمح هذه الطريقة بتقليل شدة التيار مع تقليل مكون الذاكرة، ولكن اتضح أن حقن التيار يؤدي أيضًا إلى إتلاف تقاطع النفق نفسه. ولذلك هناك اهتمام كبير بالتحول من استخدام تيارات الشحنة الكهربائية إلى تيارات الدوران المتولدة في الأجهزة المكونة من طبقات من المعدن الثقيل مثل التنتالوم مع طبقات مغناطيسية. لا تؤدي طريقة الكتابة هذه إلى إتلاف تقاطع النفق كما أنها موفرة للطاقة. حقيقة أن التيارات الدورانية فعالة في كتابة الذاكرة المغناطيسية متعددة الحالات تزيد من إمكانية برمجة استخدام الذاكرة المغناطيسية متعددة الحالات.
تعليقات 2
يتم إنشاء تيار الدوران عن طريق تدفق تيار الشحن في الطبقة المعدنية الثقيلة المجاورة، بسبب
.تأثير قاعة السبين، والذي يُعزى إلى التفاعل القوي بين مدار السبين في المعدن الثقيل
من المؤسف أنه لا توجد حتى كلمة واحدة حول ماهية التيارات الدورانية، التي هي مركز المسألة