五納米存儲元器件開發成功
據物理學家組織網21日報道，華中科技大學、中國地質大學和美國加州大學伯克利分校科研人員組成的國際團隊，開發出小于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鍵。相關論文發表在最近一期《應用物理快報》上。
以前的研究已經演示了幾個不同種類的個位數納米結構，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，納米磁鐵可以進行自組裝，只涉及簡單的濺射工藝，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，這項研究是未來自旋轉移力矩隨機存取存儲器(STT MRAM)應用的關鍵組成部分。“我們采用自組裝方法制造5納米磁晶粒用于信息存儲，無需進行納米級加工”。
納米磁鐵由鐵鉑顆粒組成，每個納米磁鐵都有兩個磁化方向。這兩個磁化方向對應于磁隧道結的兩種狀態(并聯和反并聯)，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間可以超過10年。
目前，該團隊正致力于研究以可靠的方式來控制設備尺寸。
納米磁鐵已經被發現可應用于核磁共振成像、水處理、生物化學和電子等多個領域，更有望刷新下一代存儲器件的密度與能耗紀錄。現在，科學家開發出5納米磁晶粒用于信息存儲，而未來信息領域的中心問題，其實就是存儲——只有存儲容量的不斷增大，才能滿足信息社會高速發展的需要。(記者房琳琳)
責任編輯：QL0009
