Wielostanowa komórka pamięci magnetycznej - analiza czasowa szybkości zapisu oraz gęstości upakowania komórek

• Autorzy: Stebliński P. , Błachowicz T.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przebadano model wielostanowej komórki pamięci magnetycznej. Przeprowadzono analizę ilości stanów stabilnych, wyznaczono natężenie sygnału przełączającego (pole Zeemana) pomiędzy stanami w zależności od czasu przełączania oraz wyznaczono gęstość zapisu. 3-bitowa (o 8 niezależnych stanach stabilnych) komórka pamięci magnetycznej posiadała około 100 razy większą gęstość zapisu niż aktualnie spotykane pamięci SSD o najwyższej gęstości. Badane czasy przełączania były od 1000 do 100 tys. razy mniejsze niż we współczesnych półprzewodnikowych odpowiednikach. Ważną zaletą wyznaczonego nieukierunkowanego pola przełączającego była jego jednorodność w przestrzeni oraz jedynie zmiana w czasie.

EN

The model of multi-level magnetic cell memory was examined. The analysis of stable states, a switching signal (Zeeman field) intensity and direction in dependence of switching time along with writing density were performed. The 3-bit (8 independent stable states) magnetic cell memory achieved potential writing density of about 100-times higher then actual SSD memories having actually highest writing density. The examined switching times were from 1000 to 100000 times shorter then up to date semiconductor solutions. Importantly, the advantage of discovered switching field intensity was homogeneous in space and changed in time.

Słowa kluczowe

PL

spintronika; logika magnetyczna; pamięci BPM; symulacje mikromagnetyczne

EN

spintronics; magnetic logic; BPM memory; micromagnetic simulations

• Wydawca: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 11
• Strony: 41--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Stebliński P.

• Wydział Elektroniki i Informatyki, Politechnika Koszalińska

autor

Błachowicz T.

• Instytut Fizyki - CND, Politechnika Śląska

Bibliografia

• 1. J. Akerman, „Toward a Universal Memory”, Science 308 (2005) 508-510.
• 2. S. S. P. Parkin, M. Hayashi, L. Thomas, „Magnetic Domain-Wall Racetrack Memory”, Science 320 (2008) 190-194.
• 3. T. Kawahara, K. Ito, R. Takemura, H. Ohno, „Spin-transfer torque RAM technology: Review and prospect”, Microelectronics Reliability 52 (2012) 613-627.
• 4. H. Richter, A. Dobin, O. Heinonen, K. Gao, R. Veerdonk, R. Lynch, J. Xue, D. Weller, P.Asselin, M. Erden, R. Brockie, „Recording on Bit-Patterned Media at Densities of 1 Tb/in2 and Beyond”, IEEE Trans. Magn. 42 (2006) 2255-2260.
• 5. R. P. Cowburn, D. K. Koltsov, A. O. Adeqeqe, M. E. Welland, and D. M. Tricker, „Single-Domain Circular Nanomagnets”, Phys.Rev.Lett. 83 (1999) 1042.
• 6. W. Zhang and S. Haas, „Phase diagram of magnetization reversal processes in nanorings”, Phys. Rev. B 81 (2010) 064433.
• 7. K. He, D. J. Smith, and M. R. McCartney, „Effects of vortex chirality and shape anisotropy on magnetization reversal of Co nanorings (invited)”, J. Appl. Phys. 107 (2010) 09D307.
• 8. T. Blachowicz, A. Ehrmann, „Square nano-magnets as bit-patterned media with doubled possible data density”, Materials Today: Proceedings XX (2016) XXX–XXX
• 9. T. Blachowicz, A. Ehrmann, P. Steblinski, L. Pawela, „Magnetization reversal in magnetic half-balls influenced by shape perturbations”, J. Appl. Phys. 108, 123906(2010).
• 10. W. Scholz, J. Fidler, T. Schrefl, D. Suess, R. Dittrich, H. Forster, V. Tsiantos „Scalable parallel micromagnetic solvers for magnetic nanostructures”, Comput.Mater.Sci. 28 (2003) 366.
• 11. E. F. Kneller and R. Hawig, „The exchange-spring magnet: a new material principle for permanent magnets”, IEEE Trans. Magn. 27 (1991) 3588.
• 12. S. Tehrani, B. Engel, J.M. Slaughter, E. Chen, M. DeHerrera, M. Durlam, P. Naji, R. Whig, J. Janesky, J.Calder „Recent developments in magnetic tunnel junction MRAM”, IEEE Trans. Magn. 36(2000) 2752.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).