p (PhysOrg.com) - Usando nanopontos magnéticos no estado de vórtice, pesquisadores projetaram um novo tipo de memória não volátil que pode oferecer maior velocidade e densidade para memórias de acesso aleatório (RAM) não voláteis de próxima geração. O novo design aproveita a capacidade dos vórtices magnéticos de armazenar informações binárias como polaridades de núcleo positivas ou negativas, que pode ser controlado simplesmente mudando a frequência dos núcleos de vórtice giratórios dos nanopontos. p A nova técnica, chamada memória de vórtice magnético controlada por frequência, foi desenvolvido por uma equipe de pesquisadores, B. Pigeau, et al., da França, Alemanha, e os EUA. Seu estudo foi publicado em uma edição recente da Cartas de Física Aplicada .

p Como explicam os pesquisadores, o conceito de usar nanoobjetos magnéticos para armazenar informações binárias para RAM magnética foi investigado anteriormente, mas tem sido difícil encontrar um mecanismo para reverter a magnetização dentro de nanoobjetos individuais. Aqui, os pesquisadores conseguiram essa reversão usando pulsos de microondas em combinação com um campo magnético estático. Neste esquema, frequências centrais rotativas grandes e pequenas estão associadas a polaridades centrais positivas e negativas, respectivamente. Em uma polaridade de núcleo positiva, o núcleo é paralelo ao campo magnético aplicado, enquanto em uma polaridade negativa do núcleo, o núcleo é antiparalelo ao campo magnético aplicado. Um microscópio de força de ressonância magnética extremamente sensível (MRFM) é usado para abordar a frequência ressonante das rotações do núcleo de vórtice dos nanopontos magnéticos, permitindo que os pesquisadores controlem os estados de polaridade de nanopontos individuais.

p O projeto de memória dos pesquisadores consiste em uma matriz de nanopontos magnéticos e um eletroímã que gera um campo magnético estático perpendicular à matriz de pontos. A pequena sonda magnética do MRFM (diâmetro de 800 nanômetros) pode digitalizar os nanopontos de um micrômetro de diâmetro e controlar localmente este campo magnético.

p Para ler o estado de polaridade do núcleo de um nanoponto, um campo magnético de micro-ondas fraco é usado para ler a frequência do núcleo rotativo com a sonda. Como explicam os pesquisadores, o campo magnético de micro-ondas usado para ler o estado de polaridade deve ser fraco o suficiente para que a polaridade do núcleo não seja invertida durante a sequência de leitura.

p Ao aumentar a força deste campo magnético de micro-ondas aplicado, é possível inverter a polaridade do núcleo do nanoponto, portanto, para escrever dados. Uma vez revertido, a polaridade do núcleo está fora de ressonância com o pulso de escrita, de modo que não pode ser comutada de volta, a menos que a frequência do pulso seja alterada. Os pesquisadores demonstraram essa técnica de escrita centenas de vezes sem falhar, e sem afetar os nanopontos vizinhos.

p “Este mecanismo de reversão dinâmica é de interesse fundamental, mas também tem aplicação potencial em tecnologia da informação, com a polaridade do núcleo do vórtice codificando as informações binárias, ”Co-autor Grégoire de Loubens, do Commissariat à l'Énergie Atomique de Saclay em Gif-sur-Yvette, França, contado PhysOrg.com .

p "Em suma, nosso protótipo de memória de vórtice magnético de frequência controlada tem duas vantagens principais, " ele disse. “Devido à discriminação de frequência permitida por um pequeno campo de polarização perpendicular, não há necessidade de controlar a polarização circular do campo de micro-ondas e cronometrar precisamente o pulso de escrita, pois ele deve estar em campo zero. Também, O endereçamento determinístico e local em uma grande variedade de células de memória é facilmente obtido usando o campo perdido da sonda MRFM, que pode ser verificado lateralmente. ”

p Os pesquisadores planejam melhorar a nova memória magnética controlada por frequência de várias maneiras, por exemplo, organizando os pontos em uma matriz quadrada regular e aumentando a proporção do ponto. Eles também estão considerando substituir o MRFM, que contém peças móveis, com detectores elétricos locais para o processo de leitura. Além disso, eles esperam investigar o empilhamento de pontos de diferentes relações de aspecto (e diferentes frequências de ressonância) uns sobre os outros para criar uma memória multiregistro. p Copyright 2010 PhysOrg.com.
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