Сверхмалые компьютеры чешуйчатой структуры

сверхмалые компьютеры чешуйчатой структуры

Сверхмалые компьютеры, как показывают новые исследования, можно делать по принципу чешуйчатой структуры из монослоев железа и  немагнитых материалов.

Ученые университета Нью-Хэмпшира (США), Дзядун Занг и Джи-Ксианг Ю, нашли способ уменьшения размеров оперативной памяти компьютеров и хранилищ информации до невероятных размеров.  Такие результаты могут быть достигнуты за счет использования новой технологии слоистой структуры материалов.

До сих пор препятствием для создания таких структур были слишком низкие значения так называемой перпендикулярной магнитной анизотропии (ПМА) в тонких пленках. Это ограничение в течение десятилетий стояло на пути разработки ультраплоской памяти для хранения информации.

Ученые Нью-Хэмпшира обнаружили гигантские значения ПМА при выращивании монослоев из атомов железа на пленках нитридов бора, алюминия, галия и индия. Этот эффект устраняет узкое место в разработке  устройств магнитной памяти произвольного доступа (MRAM).

Главная особенность MRAM – ее энергонезависимость.

Она способна хранить данные при отсутствии внешнего питания, за счет магнитных моментов.  Однако до сих пор не удавалось снизить размеры ячеек памяти ниже 90 нм, в то время, как ячейки DRAM на полупроводниках уменьшены до 20 нм.

Чешуйки из сверхтонкого слоя железа на нитридах немагнитных материалов размерами 2 на 2 нанометра, полученные по новой технологии,  способны хранить данные при комнатной температуре в течение 10 лет. Такие свойства могут привести к революции в принципах сверхплотного хранения информации и дальнейшему использованию наномагнетизма.

Магнитная память произвольного доступа (MRAM) более стабильна по сравнению с конкурентами, поэтому она в дальнейшем может использоваться не только в компьютерах, но и мобильных устройствах – смартфонах, планшетах и так далее, способствуя их миниатюризации и расширению возможностей.

Особенно важной миниатюризация компьютеров и хранилищ информации остается для развития ракетных и космических программ, где каждый лишний грамм и миллиметр имеют особое значение.