높은 밀도의 컴퓨터 메모리는 좁은 영역에서 메모리를 생성하는 미세 가공 기술의 발전으로 지원되었지만 이러한 밀도 증가의 확장은 한계에 도달했습니다 따라서 원자 수준에서 기억으로 기능하는 재료의 개발에 대한 기대치가 증가하고 있습니다 잠재적 후보 재료는 자기 및 강유 무료 바카라입니다Bismus Ferrite관심을 끌고 있습니다
부교수 Masafumi Tokunaga 및 기타 부교수, 도쿄 대학의 물리적 특성 연구소 부교수 Masafumi의 연구 그룹은 국립 고급 산업 과학 기술 연구소, 푸쿠오카 대학교, 소피아 대학교 및 Aoyama Gakuin 대학과 협력하여 대규모 자기장을 즉시 생성 할 수 있습니다펄스 자석를 사용한 정밀 실험 Bismuth Ferrite로 이전에 알려지지 않은 새로운 방향을 보여주세요Electrode를 발견했습니다 무료 바카라 분극은 자기장에 의해 제어 될 수 있음을 보여 주었다 자기장이 적용되면,이 무료 바카라 분극은 원래와 다른 상태로 바뀌고 자기장을 제거한 후에도 변경된 상태를 계속 유지합니다 무료 바카라 분극 방향으로 정보를 기록하기위한 메모리로 사용하는 것을 고려할 때,이 시간이 관찰 된 효과는 특정 상태를 유지하기 위해 에너지가 필요하지 않은 비 휘발성 메모리 효과이며,이 효과는 실온에서도 관찰되었습니다
이 결과에서 예상되는 무료 바카라장을 사용하여 자기 상태 제어를 사용하면 전력을 덜 소비하고 자석이 서로 가까이 가져 오더라도 정보를 방해하지 않는 자기 메모리 재료에 적용될 것으로 예상 할 수 있습니다
자기 및 강유 무료 바카라 공존multiferroic재료는 잠재적 인 미래 전원 절약 메모리 장치로 적극적으로 연구되었습니다 그러나 지금까지 발견 된 대부분의 다중 페로 릭 물질은 -200 ° C 미만의 온도에서만 특성을 나타내며, 이는 실제 적용의 주요 장벽이되었습니다 비스무트 페라이트는 실온에서 다중 페로 릭 특성을 나타내는 유일한 물질입니다 이 물질은 실온에서 다중 페로 릭 상태에 있다는 것이 널리 알려져 있지만, 실제적으로 사용하면 자기 및 유전체 중 하나가 다른 사람을 변화시키는 것이 중요합니다 이번에는 지금까지 인식되지 않은 자성과 무료 바카라 분극 사이의 커플 링에 관한 새로운 현상이 발견되었습니다
부교수 Masafumi Tokunaga와 다른 연구 그룹은 국제 고품질의 Single Crystal of Bismuth Science의 University of Tokyo의 물리적 특성 연구소의 국제 초고장 연구 시설에서 강력한 자기장에서 자기 및 무료 바카라 반응을 신중하게 조사했습니다 이 정밀 측정에 필요한 표본은 Sophia University 장비를 사용하여 형성되었습니다 결과적으로 지금까지 알려진 결정은C축에 평행 한 무료 바카라 분극 외에도, 이에 수직 인 무료 바카라 편광이 있으며,이 새로운 무료 바카라 편광 성분은 자기장에 의해 제어 될 수 있음이 밝혀졌습니다
도 1에 도시 된 바와 같이, 비스무트 페라이트의 경우, 크리스탈의 특정 방향 (Q)를 향해 지속적으로 변하는 나선형 자기 순서를 만듭니다 이 연구에서는 이것이입니다Q그림 1x방향을 향할 때y무료 바카라 편광은 방향으로 발생한다는 것을 보여줍니다 (양의 또는 음수는 알려지지 않음) 후쿠오카 대학교와 오오야마 가쿠 인 대학교의 이론 그룹은 이점입니다Q와 함께 수직으로 발생하는 무료 바카라 분극의 현미경 설명을 성공적으로 설명했으며, 관련 재료의 향후 재료 설계에 대한 새로운 지침 역할을 할 것으로 예상됩니다
비스무트 페라이트에는 3 개의 안정적인 자기 구조가 있습니다 (그림 2 왼쪽) 자기장이 적용되면 자기장에 수직으로 향합니다Q이 세 상태 중 하나가 선택적으로 실현 될 수 있습니다 (그림 2 오른쪽) 결과적으로, 자기 순서와 관련된 무료 바카라 편광이 한 번에 120도 회전하는 세 가지 상태 중 하나를 선택할 수 있습니다 자기장이 적용되고 상태가 변경되면, 자기장이 제거 된 후에도 변화 후 상태가 계속되므로 (그림 3), 비 휘발성 메모리의 특성이 있습니다
이번에 발견 된 새로운 무료 바카라 편광을 사용한 메모리 효과는 미래의 자기 메모리 (및 강유전성 메모리)로 사용될 것으로 예상 될 수 있습니다 실용적인 메모리 자료로 간주되면 다음 세 가지 장점은 다음과 같습니다
① 운영 환경
비스무지 페라이트의 다중 페로 릭 상태는 최대 300 ° C 이상 지속되는 것으로 알려져 있으며, 현재 메모리 효과는 최소한 실온 (27 ° C)까지 관찰되었습니다 (그림 3의 삽입) 또한, 이전의 자기 메모리를 사용하면 자석이 가까워지면 정보가 사라졌지만 Bismuth 페라이트의 무료 바카라 분극은 가장 강한 영구 자석으로 인한 자기장 (1 Tesla)에서 거의 변하지 않으며 (그림 3) 일상 생활의 자기장 범위에서 안정적입니다
② tri-valued memory
이 재료와 안정된 나선형 자기 순서의 세 가지 방향과 무료 바카라 분극의 관련 방향이 있습니다 이 세 가지 상태를 사용하면 0과 1의 이전 바이너리 메모리 대신 3 일 메모리가됩니다 이전 2n3 개인의 3n11101로 증가하므로 더 높은 밀도 정보 기록에 적용 할 수 있습니다
③ 제작의 용이성
재료 자체는 메모리의 기능이 있기 때문에 특수 구조를 만들 필요가 없으므로 고밀도 기록에 필요한 더 미세한 것을 쉽게 개선 할 수 있습니다 향후 대량 생산의 또 다른 장점은 비교적 간단한 구조를 가지고 있으며 사용되는 요소가 거의 없다는 것입니다
이 연구에서 우리는 자기장을 사용하여 무료 바카라 분극의 제어를 보여 주었지만 전력 절약 메모리로서 실제 사용하려면 무료 바카라장을 사용하여 상태를 제어해야합니다 이 데모는 미래의 문제이지만 현재 결과에 비추어 비스무트 페라이트에 대한 이전 보고서를 고려할 때 무료 바카라장을 사용하는 제어가 충분할 것으로 예상됩니다 앞으로, 우리는 실제 메모리 작동에 필요한 무료 바카라장에 의한 자기 순서와 무료 바카라 분극을 제어하고 직접 관찰하기 위해 연구를 개발할 계획입니다
이 연구 결과는 Scientific Research Grants (Grant Number 23340096, 25287088, 25610087, 25800189)의 보조금과 공익 설립 재단 인 Mitsubishi Foundation의 보조금을 통해 얻었습니다