IBM突破自旋电子学技术有望触发记忆革命

8月13日获悉的最新消息:在Computerworld网站发表文章称,IBM研究人员在自旋电子学领域取得了重大的技术突破的一天,自旋周期可以延长30倍,预计将超过内存行业面临极度困境ldquo,引发新的未来的一轮革命;存储。以下是文章的全文:

著名科学杂志自然将出现在本周IBM的研究论文,写了一篇文章,他们声称在自旋电子学领域取得了重大的技术突破,可以显著提高存储容量和存储设备,可大大降低能耗。

自旋电子学是什么

自旋电子学是称为自旋转移电子它可以利用磁场中的电子自旋和读写磁头来记录和读取对半导体材料的数字数据。通过改变相对轴向(向上或向下)在其空间的电子,物理学家可以用它来表示数据点。例如,电子在上轴1而电子在向下轴0自旋电子学一直面临一个固有的问题,因为电子向上或向下定向状态只能维持100皮秒mdash;mdash;1皮秒相当于第二1兆(1 ns的1 / 1000)100 picosecon。DS不足以执行单个操作,因此晶体管不执行操作功能,并且数据存储不是持久的。

IBM让自旋跳集体舞;;

这项研究发表在自然在IBM研究院与瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH固体物理实验室)宣布,他们发现了一个同步的方法可以扩展30倍至1.1 ns的电子自旋周期,即1 GHz处理器周期。本文共作者在吉安公牛纳米物理学研究的科学家的IBM研究院;萨里斯(Gian Salis)说,IBM的科学家利用超短激光脉冲的一个小地方在自旋电子同时产生数以万计的监测,以了解电子自旋状态的变化。


自旋电子技术

在一般情况下,这些自旋电子学将随机旋转和迅速失去方向性。在这项研究中,IBM和ETH的研究人员首次发现如何安排自我选择的电子以条纹方式,也被称为恒定的自旋螺旋(持续自旋螺旋,简称PSH)。

萨里斯指出,自旋锁的概念最早在2003,和后来的一些实验发现这种锁定的迹象,但至今还没有人直接观察到这一过程。Ldquo;这些旋转的自旋方向是完全无关的;萨里斯表示现在我们可以同步旋转,而他们都在同一方向旋转使电子旋转,就像一个统一的集体舞。我们有充分的把握的过程,已经证明了这一理论。他说。

为电子行业创造新机遇

IBM的研究人员使用砷化镓作为其主要的半导体材料,常用在当今的电子工业材料,半导体和太阳能电池。今天的计算技术进行编码,通过电子电荷的变化处理。然而,研究人员指出,技术有限,当半导体材料的尺寸减小到电子流。

例如,NAND闪存产品使用小于20纳米的电路,这是接近原子的大小。但是,自旋电子可以克服这种困境在存储行业通过控制电子的自旋而不是电荷,自旋电子学的最新解释不仅使科学家能够控制里面的装置电磁运动,而且创造了效率较高的电子器件制造新的机会。在自旋电子学领域,IBM并不是唯一的技术研究。

三年前,在斯特拉斯堡法国材料物理与化学中心的物理学家创立了一种新的基于自旋电子学、激光技术和获得诺贝尔物理学奖2007。这些法国物理学家已经发现了一种方法,通过使用激光加速存储/输出的硬盘,这样可以提高阅读和通过10万次写作速度。一个在自旋电子学中所遇到的问题是,用于检测数据位的磁传感器的速度太慢了,但是在2007,发表在科学杂志自然物理法国研究(自然),研究团队(即1;飞秒;1000兆个点,1 PS 1 / 1000)激光器产生的激光脉冲,从而改变G电子的自旋,从而加快读写process.ibm研究人员说他们的突破了晶体管的非易失性存储的方式,而这种新的存储技术的能耗将比今天的NAND闪存技术低得多。

极端低温环境

然而,一大症结是mdash;mdash;研究人员无法在室温下没有理想的结果,而正常范围的温度是非常重要的处理器和内存设备的实际生产。目前,实验只能在40欧凯文极低温度下进行(零下233摄氏度华氏温度低于387华氏度)。

目前还没有这种装置,但这是一个突破,我们已经掌握了延长自旋周期的途径。萨里斯说:下一步我们要做的是将它(自旋周期)延长30倍,