Döndürme transfer torku - Spin-transfer torque

Hizalı iki katman için basit bir döndürme aktarım torku modeli. Sabit katmandan akan akım spin-polarize olur. Serbest katmana ulaştığında, çoğunluk gevşeyerek, işlemdeki serbest katmana bir tork uygulayarak zıt dönüşün daha düşük enerjili durumlarına döner.
Dönen valf / manyetik tünel bağlantısının şematik diyagramı. Bir döndürme valfinde ara katman (mor) metaliktir; manyetik tünel bağlantısında yalıtıcıdır.

Döndürme transfer torku ( STT ), manyetik bir tünel bağlantısındaki veya döndürme valfindeki bir manyetik katmanın yönünün bir spin-polarize akım kullanılarak değiştirilebildiği bir etkidir .

Yük taşıyıcılar (elektronlar gibi) , taşıyıcıya içsel olan küçük bir açısal momentum miktarı olan spin olarak bilinen bir özelliğe sahiptir . Bir elektrik akımı genellikle polarize değildir (% 50 spin-up ve% 50 spin-down elektronlardan oluşur); bir spin polarize akım, her iki spinden daha fazla elektron içeren bir akımdır. Bir akım, kalın bir manyetik katmandan (genellikle "sabit katman" olarak adlandırılır) geçirilerek, spin-polarize bir akım üretilebilir. Bu spin-polarize akım ikinci, daha ince bir manyetik katmana ("serbest katman") yönlendirilirse, açısal momentum yönünü değiştirerek bu katmana aktarılabilir. Bu, salınımları uyarmak için kullanılabilir hatta mıknatısın yönünü çevirin. Etkiler genellikle sadece nanometre ölçekli cihazlarda görülür.

Döndürme transfer tork belleği

Döndürme-transfer torku, manyetik rasgele erişim belleğindeki aktif öğeleri çevirmek için kullanılabilir. Döndürme transfer torku manyetik rasgele erişim belleği (STT-RAM veya STT-MRAM), SRAM ve DRAM gibi şarj temelli belleklere göre büyük bir avantaj olan sıfıra yakın kaçak güç tüketimine sahip geçici olmayan bir bellektir . STT-RAM ayrıca, aktif öğeleri çevirmek için manyetik alanlar kullanan geleneksel manyeto dirençli rasgele erişimli belleğe (MRAM) göre daha düşük güç tüketimi ve daha iyi ölçeklenebilirlik avantajlarına sahiptir . Döndürme transfer tork teknolojisi, düşük akım gereksinimlerini ve azaltılmış maliyeti birleştiren olası MRAM cihazları yapma potansiyeline sahiptir; bununla birlikte, manyetizasyonu yeniden yönlendirmek için gereken akım miktarı şu anda çoğu ticari uygulama için çok yüksektir ve bu akım yoğunluğunun tek başına azaltılması, spin elektroniğinde mevcut akademik araştırmanın temelini oluşturur.

Endüstriyel gelişme

Hynix Semiconductor ve Grandis, STT-RAM teknolojisinin ticari gelişimini keşfetmek için Nisan 2008'de bir ortaklık kurdu.

Hitachi ve Tohoku Üniversitesi, Haziran 2009'da 32 Mbit STT-RAM gösterdi.

1 Ağustos 2011'de Grandis, Samsung Electronics tarafından açıklanmayan bir meblağ karşılığında satın alındığını duyurdu.

2011 yılında Qualcomm üretilen bir 1 Mbit Gömülü STT-MRAM, sunulan TSMC kısmındaki 'ın 45 nm LP teknolojisi Sempozyumu VLSI üzerinde Devreler .

Mayıs 2011'de, Russian Nanotechnology Corp. , Moskova, Rusya'da bir MRAM fabrikası kuracak olan Crocus Nano Electronics'e ( Crocus Technology ile ortak girişim ) 300 milyon $ 'lık yatırım yapılacağını duyurdu .

2012 yılında Everspin Technologies , 64 Mb kapasiteye sahip ilk ticari DDR3 çift ​​sıralı bellek modülü ST-MRAM'ı piyasaya sürdü .

Haziran 2019'da Everspin Technologies , 28 nm 1 Gb STT-MRAM yongaları için pilot üretime başladı.

Aralık 2019'da Intel , L4 önbellek için STT-MRAM'ı gösterdi

STT-RAM üzerinde çalışan diğer şirketler arasında Avalanche Technology, Crocus Technology ve Spin Transfer Technologies bulunmaktadır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar

  • Döndürme torku uygulaması
  • JC Slonczewski: "Manyetik çok tabakaların akım tahrikli uyarımı (1996)", Journal of Magnetism and Magnetic Materials Volume 159, Sayılar 1-2, Haziran 1996, Sayfalar L1-L7 [2]