五納米存儲元器件開(kāi)發(fā)成功
據物理學(xué)家組織網(wǎng)21日報道，華中科技大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)和美國加州大學(xué)伯克利分?？蒲腥藛T組成的國際團隊，開(kāi)發(fā)出小于7納米的新型存儲元器件——平均直徑為5納米的磁鐵。由于尺寸小、熱穩定性高，以及可以應用于簡(jiǎn)單的自組裝工藝制造，這種納米磁鐵被認為是下一代存儲器件具有超高密度和低功耗的關(guān)鍵。相關(guān)論文發(fā)表在最近一期《應用物理快報》上。
以前的研究已經(jīng)演示了幾個(gè)不同種類(lèi)的個(gè)位數納米結構，然而到目前為止，用于制造這些結構的所有技術(shù)都涉及復雜且昂貴的圖案化工藝，例如光刻和離子束蝕刻。而在此項新研究中，納米磁鐵可以進(jìn)行自組裝，只涉及簡(jiǎn)單的濺射工藝，不需要任何納米級圖案化加工工藝。
論文作者之一、華中科技大學(xué)的洪炯明認為，這項研究最重要的部分是展示了具有良好熱穩定性的亞5納米存儲單元，這項研究是未來(lái)自旋轉移力矩隨機存取存儲器(STT MRAM)應用的關(guān)鍵組成部分。“我們采用自組裝方法制造5納米磁晶粒用于信息存儲，無(wú)需進(jìn)行納米級加工”。
納米磁鐵由鐵鉑顆粒組成，每個(gè)納米磁鐵都有兩個(gè)磁化方向。這兩個(gè)磁化方向對應于磁隧道結的兩種狀態(tài)(并聯(lián)和反并聯(lián))，并形成非易失性存儲單元的基本組建模塊。研究人員利用最先進(jìn)的高聚焦自旋探頭，證明了由于自旋轉移力矩，施加的電流可以切換單個(gè)納米磁鐵的磁化強度。
鑒于超小型納米磁鐵具有高熱穩定性，存儲器的數據保留時(shí)間可以超過(guò)10年。
目前，該團隊正致力于研究以可靠的方式來(lái)控制設備尺寸。
納米磁鐵已經(jīng)被發(fā)現可應用于核磁共振成像、水處理、生物化學(xué)和電子等多個(gè)領(lǐng)域，更有望刷新下一代存儲器件的密度與能耗紀錄?，F在，科學(xué)家開(kāi)發(fā)出5納米磁晶粒用于信息存儲，而未來(lái)信息領(lǐng)域的中心問(wèn)題，其實(shí)就是存儲——只有存儲容量的不斷增大，才能滿(mǎn)足信息社會(huì )高速發(fā)展的需要。(記者房琳琳)
