Un equipo de investigadores internacionales dirigido por ingenieros de la Universidad Nacional de Singapur NUS ha inventado un nuevo dispositivo magnético que puede manipular información digital 20 veces más eficientemente y con 10 veces más estabilidad que las memorias digitales espintrónicas comerciales.El dispositivo de memoria spintronic emplea ferrimagnets y fue desarrollado en colaboración con investigadores del Instituto Tecnológico de Toyota, Nagoya, y la Universidad de Corea, Seúl.
Este avance tiene el potencial de acelerar el crecimiento comercial de la memoria basada en espín. "Nuestro descubrimiento podría proporcionar una nueva plataforma de dispositivo para la industria espintrónica, que actualmente lucha con problemas de inestabilidad y escalabilidad debido a los elementos magnéticos delgados que sonutilizado ", dijo el profesor asociado Yang Hyunsoo del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de NUS, quien encabezó el proyecto.
La invención de esta novedosa memoria espintrónica se informó por primera vez en la revista Materiales de la naturaleza el 3 de diciembre de 2018.
creciente demanda de nuevas tecnologías de memoria
Hoy en día, la información digital se genera en cantidades sin precedentes en todo el mundo y, como tal, existe una demanda creciente de productos de memoria y computación de bajo costo, baja potencia, altamente estables y altamente escalables.se está logrando con nuevos materiales espintrónicos, donde los datos digitales se almacenan en estados magnéticos ascendentes o descendentes de pequeños imanes. Sin embargo, si bien los productos de memoria espintrónica existentes basados en ferromagnetos logran satisfacer algunas de estas demandas, siguen siendo muy costosos debido a la escalabilidady problemas de estabilidad.
"Las memorias basadas en ferromagnet no pueden crecer más allá de unos pocos nanómetros de grosor ya que su eficiencia de escritura disminuye exponencialmente con el aumento del grosor. Este rango de grosor es insuficiente para garantizar la estabilidad de los datos digitales almacenados frente a las variaciones normales de temperatura", explicó el Dr. Yu Jiawei, quienparticipó en este proyecto mientras realizaba sus estudios de doctorado en NUS.
Una solución ferrimagnética
Para abordar estos desafíos, el equipo fabricó un dispositivo de memoria magnética utilizando una clase interesante de material magnético: ferrimagnets. Fundamentalmente, se descubrió que los materiales ferrimagnéticos se pueden hacer crecer 10 veces más gruesos sin comprometer la eficiencia general de la escritura de datos.
"El giro de la corriente que transporta electrones, que básicamente representa los datos que desea escribir, experimenta una resistencia mínima en ferrimagnets. Imagine la diferencia en eficiencia cuando conduce su automóvil en una carretera de ocho carriles en comparación con un carril estrecho de la ciudad. Mientrasun ferromagnet es como una calle de la ciudad para el giro de un electrón, un ferrimagnet es una autopista acogedora donde su giro o la información subyacente pueden sobrevivir a una distancia muy larga ", explicó el Sr. Rahul Mishra, quien era parte del equipo de investigación y un doctorado actualcandidato con el grupo.
Usando una corriente electrónica, los investigadores de NUS pudieron escribir información en un elemento de memoria de ferrimagnet que era 10 veces más estable y 20 veces más eficiente que un ferromagnet.
Para este descubrimiento, el equipo de Assoc Prof Yang aprovechó la disposición atómica única en un ferrimagnet ". En los ferrimagnets, los imanes atómicos vecinos son opuestos entre sí. La perturbación causada por un átomo a un espín entrante se compensa con el siguienteuno, y como resultado, la información viaja más rápido y más lejos con menos potencia. Esperamos que la industria de la computación y el almacenamiento pueda aprovechar nuestra invención para mejorar el rendimiento y las capacidades de retención de datos de las memorias de giro emergentes ", dijo el Profesor Assoc Yang.
Próximos pasos
El equipo de investigación de NUS ahora está planeando analizar la velocidad de escritura y lectura de datos de su dispositivo. Esperan que las propiedades atómicas distintivas de su dispositivo también den como resultado un rendimiento ultrarrápido. Además, también planean colaborar consocios de la industria para acelerar la traducción comercial de su descubrimiento.
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Materiales proporcionado por Universidad Nacional de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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