Впервые в истории создана память с 6 битами на ячейку

Шесть битов на ячейку

Команда ученых из Университета имени Бар-Илана в Израиле и Нью-йоркского университета разработала и протестировала ячейку магнитной памяти, способной хранить шесть битов информации. Одним из авторов работы стал разработчик с русским именем Евгений Телепинский, аспирант израильского университета.

Конструкция ячейки и принцип работы

Работа ученых основана на состоянии намагниченности. Они наложили друг на друга три магнитных вытянутых эллипса из пермаллойной пленки, предварительно повернув каждый последующий на 60 градусов относительно соседнего. В результате получилась шестиконечная звезда.

Исследователи выяснили, что при изменении магнитных свойств каждого из эллипсов в отдельности, в месте их пересечения можно получить одно из шести устойчивых состояний намагниченности. 

Для изменения направления магнитного поля в эллипсах исследователи использовали ток с поляризацией спина, который, протекая по эллипсу, взаимодействовал с ним и изменял направление его магнитного поля. Для измерения направления магнитного поля в месте пересечения был использован датчик Холла.

Шесть направлений магнитного поля в перекрестии

Преимущества

Сегодня наиболее популярным типом памяти для устройств является флэш-память, потому что она обладает небольшими размерами, низким энергопотреблением и высокой скорость работы. На сегодняшний день производители научились помещать в одну ячейку флэш-памяти три бита данных. В то же время дальнейшее повышение плотности затруднено, так как уменьшение размеров ячеек ведет к появлению паразитного взаимодействия между ними. 

Ячейка магнитной памяти под микроскопом

Магнитная память способна предложить более высокую плотность без возникновения паразитного взаимодействия, утверждают авторы работы во главе с профессором по физике из Университета имени Бар-Илана Лайором Клейном (Lior Klein). 

«Наше изобретение говорит о возможности использования в магнитной памяти таких же многоуровневых ячеек. Но так как магнитная память имеет совершенно другую природу, она лишена недостатков, которые мы можем видеть во флэш-памяти с многоуровневой структурой ячеек», — сказал он.

Дальнейшие исследования

О коммерциализации магнитной памяти пока говорить рано. В планах исследователей — изучение возможностей записывать в одну ячейку магнитной памяти более шести битов, например, путем использования четырех перекрещивающихся эллипсов. Такая конфигурация способна обеспечить восемь различных устойчивых состояний намагниченности.