磁存儲材料新技術 可提升信息存儲速度和密度
在信息爆炸的時代,信息存儲(chu) 尤為(wei) 關(guan) 鍵。記者了解到,近期我國科研人員突破了原子級平整反鐵磁金屬單晶薄膜的關(guan) 鍵製備技術,使超快速響應超高密度反鐵磁隨機存取存儲(chu) 器的研製成為(wei) 可能,有望大幅提升手機、計算機等信息產(chan) 品運行速度。
該研究由北京航空航天大學材料學院磁性功能材料研究團隊、華中科技大學物理學院、中國科學院蘇州納米技術與(yu) 納米仿生研究所加工平台合作完成,相關(guan) 成果近日在國際學術期刊《自然》雜誌上發表。
磁性功能材料是大規模數據存儲(chu) 機械硬盤的核心材料,相較於(yu) 傳(chuan) 統半導體(ti) 存儲(chu) 器,磁存儲(chu) 器件依賴非易失量子自旋屬性,儲(chu) 存能力更加穩定。反鐵磁材料便是一類新型磁存儲(chu) 材料,作為(wei) 數據存儲(chu) 介質,相鄰數據位可以密排列以提升存儲(chu) 密度,並且可使數據寫(xie) 入速度大幅提升。
據了解,此前已有的反鐵磁存儲(chu) 器件的電信號輸出,主要依賴麵內(nei) 電子輸運的各向異性磁電阻效應,高低阻態之間的電阻差值很小,常溫下數據寫(xie) 入後難以有效讀出,導致出現亂(luan) 碼等無效儲(chu) 存情況。
“就像流水一樣,高低落差越大,水流越順暢。這裏的高低阻態之間的電阻差值變大,數據寫(xie) 入後才能被電路更清晰地識別出來。”該論文第一單位通訊作者、北京航空航天大學材料學院教授劉知琪舉(ju) 例說。
劉知琪介紹,科研團隊突破了原子級平整反鐵磁金屬單晶薄膜的關(guan) 鍵製備技術,通過界麵應力誘導非共線反鐵磁單晶薄膜的晶格四方度變化,產(chan) 生了單軸磁各向異性,以及顯著的反常霍爾效應。基於(yu) 該反常霍爾效應,實驗發現了全反鐵磁異質界麵(共線反鐵磁/非共線反鐵磁)的交換偏置效應,從(cong) 而設計製備出多層膜新型全反鐵磁存儲(chu) 器件,大幅提升了數據讀出可靠性。
“新型反鐵磁存儲(chu) 器件實現了垂直電子輸運,對比原有麵內(nei) 電子輸運的反鐵磁存儲(chu) 器件,它的常溫高低阻態差值提升了近3個(ge) 數量級,從(cong) 而有望使信息存儲(chu) 速度和密度大幅提升。”該論文另一通訊作者、北京航空航天大學材料學院教授蔣成保說。
(記者趙旭)
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