Новини ІТ

Створено новий вид пам'яті, в 500 разів обганяє по швидкості флеш-пам'ять

Фізики з Університету Білостока (Польща) і Університету Радбуда (Голландія) розробили технологію пам'яті на основі запису магнітних станів за допомогою оптичних імпульсів. Ця пам'ять має по-справжньому колосальну швидкість – час читання і запису становить менше 20 пікосекунд (50 Гбіт/сек), що перевершує сучасну флеш-пам'ять в 500 разів.

Одним з підходів до прискорення елементів пам'яті став перехід від магнітної (HDD) або електричної (Flash) запису до магнитооптической. Відчуваючи дію певних лазерних імпульсів, домени магнітних матеріалів можуть змінювати свою намагніченість, а коэрцитивные сили в магнетиках не дозволяють цій намагніченості зникнути.

Але одночасно з цим матеріали ефективно поглинають оптичне випромінювання і з-за цього нагріваються. Нагрівання вище визначеної температури (точка Кюрі) руйнує магнітне упорядкування в матеріалі, що в підсумку призводить до втрати записаної інформації. З цими проблемами зіткнулися фізики, які намагалися створити подібну пам'ять на основі сплавів металів.

Зовсім недавно фізиками був знайдений матеріал, в якому енергія, необхідна для перемикання магнітного стану, куди менше, ніж та, що вимагається для нагріву до температури Кюрі (така технологія використовувалася в так званих микродисках – MD). Цей матеріал називається ітрій-залізний гранат. В ньому частина атомів заліза замінена атомами кобальту, він є оптично прозорим і не проводить електрику.
Для запису 1 біта інформації ділянку цього матеріалу опромінювався фемптосекундным лазерним імпульсом певної поляризації (вздовж однієї з кристалографічних осей граната). При цьому іони кобальту відбувалися електронні переходи, які забезпечували зміна намагніченості доменів граната. Вчені підрахували, що кількість тепла, яке розсіюється при перемагнічуванні біта розміром 20×20×10 нанометрів, одно 22 аттоджоулям.

Для порівняння, на запис/читання одного біта в жорсткому диску йде близько 10-100 наноджоулей, що в мільярд разів більше. Час запису і читання одного біта склало менше 20 пікосекунд, проти 10 тисяч пікосекунд в технології Flash-пам'яті.

Вчені говорять, що отримані ними результати – не межа, і про можливості ще більше збільшити швидкість перемикання намагніченості. За цей параметр відповідають анізотропія властивостей матеріалу – їх неоднорідність у різних напрямках. Фізики стверджують, що посилити анізотропію в гранатах можна за рахунок зовнішніх електричних полів.

Таким чином, перемикання магнітних станів буде відбуватися лише при одночасному включенні електричного поля і опроміненні світлом. При цьому очікується, що кількість розсіяного тепла стане ще менше, ніж у запропонованій версії.

матеріали із АЛЛО блог