MOSKAU, 8. Februar 2020 /PRNewswire/ -- Eine internationale Gruppe russischer und japanischer Wissenschaftler hat ein Material entwickelt, das die Aufzeichnungsdichte in Datenspeichergeräten wie SSDs und Flash-Laufwerken deutlich erhöhen wird. Zu den Hauptvorteilen des Materials gehört das Fehlen einer Umschreibgrenze, die die Implementierung neuer Geräte für Big Data-Prozesse ermöglicht. Der Artikel über die Forschung ist in Advanced Materials veröffentlicht.
Die Entwicklung kompakter und zuverlässiger Speichergeräte ist ein wachsender Bedarf. Herkömmliche Geräte sind heute Geräte, bei denen Informationen über elektrischen Strom übertragen werden. Das einfachste Beispiel ist eine Flash-Karte oder SSD. Gleichzeitig stoßen Benutzer unweigerlich auf Probleme: Die Datei kann nicht korrekt aufgezeichnet werden, der Computer kann aufhören, das Flash-Laufwerk zu "sehen", und um eine große Menge an Informationen aufzuzeichnen, sind ziemlich massive Geräte erforderlich.
Eine vielversprechende Alternative zur Elektronik ist die Spintronik. In der Spintronik arbeiten Die Geräte nach dem Prinzip der Magnetoresistenz: Es gibt drei Schichten, von denen die erste und dritte ferromagnetisch und die mittlere nicht magnetisch ist. Durch eine solche "Sandwich"-Struktur werden Elektronen je nach Spin unterschiedlich in den magnetisierten Kantenschichten gestreut, was den resultierenden Widerstand des Geräts beeinflusst. Die Steuerung der Informationen mithilfe der logischen Standardbits 0 und 1 kann durch Erkennen einer Erhöhung oder Abnahme dieses Widerstands durchgeführt werden.
Internationale Gruppe von Wissenschaftlern von der National University of Science and Technology MISIS (Russland) und National Institute for Quantum and Radiological Science and Technology (Japan) entwickelte ein Material, das die Kapazität des magnetischen Gedächtnisses deutlich erhöhen kann, indem die Aufnahmedichte erhöht wird. Die Wissenschaftler verwendeten eine Kombination aus Graphen und der halbmetallischen Heusler-Legierung Co2FeGaGe.
"Japanische Kollegen bauten zum ersten Mal eine einatomige Schicht Aus Graphen auf einer Schicht aus halbmetallischem ferromagnetischem Material an und maßen ihre Eigenschaften. Das japanische Team unter der Leitung von Dr. Seiji Sakaiführt einzigartige Experimente durch, während unsere Gruppe an einer theoretischen Beschreibung der erhaltenen Daten beteiligt ist. Unsere Teams arbeiten seit vielen Jahren zusammen und haben eine Reihe wichtiger Ergebnisse erzielt", so Pavel Sorokin, Sc. D. in Physik und Mathematik, Leiter des Infrastrukturprojekts "Theoretische Materialwissenschaft von Nanostrukturen" am NUST MISIS Laboratory of Inorganic Nanomaterials.
Früher wurde Graphen nicht in magnetischen Speichergeräten verwendet, da Kohlenstoffatome mit der magnetischen Schicht reagierten, was zu Veränderungen seiner Eigenschaften führte. Durch sorgfältige Auswahl der Heusler-Legierungszusammensetzung sowie der Methoden ihrer Anwendung war es möglich, eine dünnere Probe im Vergleich zu früheren Analoga zu erstellen. Dies wiederum wird die Kapazität von magnetischen Speichergeräten deutlich erhöhen, ohne ihre physische Größe zu erhöhen.
Als nächstes planen die Wissenschaftler, die experimentelle Probe zu skalieren und die Struktur zu modifizieren.
Quelle: https://en.misis.ru/university/news/science/2020-01/6501/
