La petite inclinaison des aimants en fait des puces mémoire viables

Des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont découvert une nouvelle façon de modifier la polarisation des nano-aimants, ouvrant ainsi la voie au stockage haute densité passant des disques durs aux circuits intégrés.

L'avance, qui sera rapportée lundi 3 août dans le Actes de l'Académie nationale des sciences, pourrait conduire à des ordinateurs qui s’allumeraient en un instant et fonctionneraient à une vitesse bien plus élevée et avec une consommation nettement inférieure.

Une équipe de recherche dirigée par Sayeef Salahuddin, professeur agrégé de génie électrique et d'informatique, a découvert qu'une légère inclinaison des aimants facilite leur commutation sans aucun problème. champ magnétique externe. Cela ouvre la porte à un système de mémoire pouvant être intégré à un microprocesseur, une étape majeure vers l'objectif de réduction dissipation d'énergie dans l'électronique moderne.

"Pour réduire la consommation d'énergie et augmenter la vitesse, nous voulons pouvoir fabriquer une puce informatique incluant de la mémoire afin qu'elle soit proche de l'action informatique", a déclaré Salahuddin. "Cependant, la physique nécessaire pour créer un stockage à long terme n'est pas compatible avec circuits intégrés.”

Création et commutation de polarité dans des aimants sans source externe champ magnétique a été un objectif clé dans le domaine de la spintronique. Générer un champ magnétique demande de l’énergie et de l’espace, c’est pourquoi les aimants n’ont pas encore été intégrés aux puces informatiques.

Au lieu de cela, il existe des systèmes distincts pour la mémoire magnétique à long terme. Ceux-ci incluent le disque dur d'un ordinateur où les données sont stockées, et les différents types de mémoire vive, ou RAM, sur les circuits intégrés de l'ordinateur. unité centrale de traitement, ou CPU, où les calculs et les opérations logiques sont effectués.

Une grande partie de l’énergie utilisée en informatique est consacrée au transfert de données d’un type de mémoire à un autre. Faire cela rapidement nécessite plus d’énergie et génère plus de chaleur.

Dans des recherches antérieures, Salahuddin et ses collègues ont découvert que diriger le courant électrique à travers le tantale, un métal rare, créait une polarité dans les aimants sans champ magnétique externe. Mais la bataille n'était pas terminée.

Placer un nombre suffisant de nano-aimants sur une puce signifiait les aligner perpendiculairement, mais cette orientation verticale annulait les effets de commutation du tantale.

"Nous avons constaté qu'en inclinant l'aimant - seulement 2 degrés suffisaient - vous obteniez tous les avantages d'un interrupteur magnétique haute densité sans avoir besoin d'un champ magnétique externe", a déclaré Salahuddin.