고급 산업 과학 기술 연구소 [Nakabachi Ryoji 의장 (Nakabachi Ryoji) (이하 AIST ") Spintronics Research Center [Shinji Yuasa Shinji 연구 센터] Nozaki Takayuki Tokawa University의 Tsujikawa Masato가 이끄는 연구팀 Nozaki Takayuki, Tohoku University of Electro-Communication의 연구팀 국립 재료 및 재료 연구소 (National Institute of Materials and Materials Institute of Materials and Materials)의 Okubo Tadakatsu, Osaka University의 Miwa Shinji 부교수 및 Foundation Incorporated Foundation 인 High-Brightness Light Science 센터의 Suzuki Motohiro는 온라인 바카라 사이트 콘트롤 Magnetic Memory (온라인 바카라 사이트 토크 MRAM)와 함께 사용하기 위해 새로운 재료가 개발되었으며 고효율 온라인 바카라 사이트 스핀 제어가 달성되었습니다
얇은 금속 자석 필름에 온라인 바카라 사이트을 적용하여 자화 될 가능성이있는 방향 (자기 이방성)온라인 바카라 사이트 스핀 제어기술은 비 휘발성 솔리드 자기 메모리 (MRAM)의 구동력을 줄이는 핵심 기술로 주목을 받고 있습니다 이 기사에서, 전형적인 자석 재료 인 초박형 Feir 필름 자석은 저농도의 이리듐 (IR)과 철 (Fe)으로 첨가되며 실제 사용에 필요한 수직 자기 이방성을 유지합니다온라인 바카라 사이트 스핀 제어 효율전보다 약 3 배 더 효율적입니다 이는 온라인 바카라 사이트 토크 MRAM의 실제 적용을위한 성능 목표를 처음으로 달성했습니다 온라인 바카라 사이트 토크 MRAM은 MRAM 개발의 주류 인 현재 시스템보다 작문에 필요한 에너지를 크게 줄일 수 있으며 대기 전원이 필요하지 않고 소규모 구동력을 갖는 새로운 유형의 새로운 시스템입니다비 휘발성 메모리의 실현으로 이어질 것으로 예상됩니다 이 업적에 대한 자세한 내용은 2017 년 12 월 1 일 (영국의 현지 시간)NPG 아시아 재료(Nature Publishing Group Asia Materials)에서 온라인으로 게시
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속성의 도식 다이어그램 (Red Star Mark) 및 이번에 개발 된 Ultrathin Iridium Magnet의 장치 구조
처음으로 수직 자기 이방성 및 온라인 바카라 사이트 스핀 제어 효율은 실제 적용을 목표로하는 성능 목표를 달성했습니다 |
IoT와 AI가 열려있는 차세대 IT 협회에서 빅 데이터의 고속 처리가 필수화되고 IT 장비의 전력 소비를 줄이는 것이 점점 더 중요한 문제가됩니다 예를 들어, 모바일 IT 장치의 경우 CPU와 메모리에 의해 소비되는 전력은 총 전력 소비의 30-40%에 도달하며, 이는 자주 충전이 필요한 한 요소입니다 CPU 및 메모리 전력 소비를 줄이는 효과적인 접근법은 비 휘발성 메모리의 도입입니다
자기 터널 접합부 (MTJ) 요소정보를 기록하려면터널 자석성 (TMR) 효과에너지가 쓰기에 적용되지 않는 한 자화 방향이 유지되기 때문에 정보를 유지하기 위해 전력이 필요하지 않은 비 휘발성 메모리입니다 그러나 현재 제품이 개발중인 MRAM은 정보가 전류로 작성되므로 전류에 의해 생성 된 열로 인해 전력 소비가 생성됩니다 따라서 구동력은 기존 반도체 기억보다 몇 배 더 큰 수준이 높으며 사용은 제한적입니다 반면, 온라인 바카라 사이트 토크 MRAM은 온라인 바카라 사이트을 사용하여 정보를 작성하기 때문에 주행 전력이 낮은 이상적인 비 휘발성 메모리가 실현 될 것으로 예상됩니다 그러나 실제적으로 사용하면 온라인 바카라 사이트 스핀 제어의 효율을 높이는 것은 어려운 일이되었습니다
온라인 바카라 사이트 토크를 실현하는 기본 기술 MRAM은 온라인 바카라 사이트을 기반으로 한 자기 이방성 제어입니다 이것은 약 1 나노 미터 (1/1 백만 분의 밀리미터)의 초시 얇은 필름을 갖는 금속 자석이 산화 마그네슘 (MGO)과 같은 유전체 층을 통해 적용되는 물리적 현상이며, 자화가 방향 (자기 이방성) 변화 될 수있는 방향 이 문서에서,이 방법을 사용하는 자화 제어 방법을 온라인 바카라 사이트 스핀 제어 기술이라고합니다 AIST는 온라인 바카라 사이트 스핀 제어 기술을 사용하여 MTJ 요소에 대한 자화 반전 제어의 실현 및 안정성을 보여 주었다 (Aisode Press 2017 년 7 월 12 일에 발표) 및 물리적 기원의 설명 (Aisotech Press 발표 2017 년 6 월 26 일), 회로 시뮬레이션을 사용한 메모리 작동 확인 (Aisotech Press 2016 년 12 월 5 일 발표)와 같은 온라인 바카라 사이트 토크 MRAM의 효과를 보여 주었다 자화의 방향으로 정보를 저장하려면 실온에서 열 에너지에 대해 자화 방향이 안정화됩니다 (열 안정성) 따라서 요소가 작을수록 자기 이방성이 필요합니다 한편, 자화를 반전시키기 위해서는이 자기 이방성을 취소해야하며, 온라인 바카라 사이트 토크 MRAM의 용량을 증가 시키려면 온라인 바카라 사이트 스핀 제어 효율을 향상시켜야합니다 실용적인 메모리 용량은 300 이상의 효율이 필요하지만 현재는 약 100 개에 불과하며 온라인 바카라 사이트 스핀 제어의 효율을 향상시키는 것이 어려워졌습니다 이번에는 제어 효율을 향상시키기 위해 새로운 재료를 개발하기 위해 노력했습니다
이 연구는 연구 개발 프로그램의 일환으로 "충전없이 오랜 시간 동안 사용할 수있는 궁극적 인 ECO-IT 장치의 실현"(프로그램 관리자 : Sahashi Masaji)의 일부로 수행되었습니다
그림 1 (왼쪽)은 이번에 제작 된 장치 구조의 개략도를 보여줍니다 상단과 바닥 전극 사이에 온라인 바카라 사이트을 적용함으로써, 산화 마그네슘 (MGO) 아래의 초트라틴 필름 자석의 자기 이방성이 변화한다 지금까지, 전형적인 자기 재료 인 철분 코발트 (FECO) 합금이 사용되었지만 오늘날 우리는 이리듐 (IR)이 Fe에서 약 5-10%의 낮은 농도로 분산되는 초 얇은 FEIR 합금 자석을 개발했습니다 필름 두께는 약 1 나노 미터입니다 무화과 1 (오른쪽)은 FEIR Ultrathin 필름 자석을 갖는 전자 현미경의 예를 보여 주며, IR (노란색 화살표)이 Fe 내에 무작위로 분포되어 있음을 알 수있다 이 초고는 Feir 필름 자석은 Fe 내에서 중간 정도의 IR의 자기 이방성으로 인해 순수한 Fe/MGO 접합보다 약 18 배 더 많은 자기 이방성이다perortic magnetic anisotropy| 보여졌다
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| 그림 1이 시간 (왼쪽) 및 초트라틴 Feir 자석 (오른쪽)의 전자 현미경 이미지의 기기 구조의 개략도 |
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그림 2 FEIR Ultrathin 필름 자석 (왼쪽)에 대한 온라인 바카라 사이트 스핀 제어 관찰의 예와 이전과 이전의 특성 비교 (오른쪽)
이번에는 (Red Star Mark)는 처음으로 온라인 바카라 사이트 토크 MRAM의 실제 사용의 목표 (연한 파란색 영역)를 만족시키는 특성을 달성했습니다 |
또한, 상부 전극에는 또한 금속 자석 (Fe)을 사용하여 MTJ 요소 구조가 장착되어 있으며, TMR 효과를 통한 온라인 바카라 사이트 스핀 제어의 효율을 평가하려는 시도가 이루어집니다 무화과 도 2 (왼쪽)는 수직 자기 이방성의 전계 강도의 의존성을 보여주고,이 경사는 온라인 바카라 사이트 스핀 제어의 효율을 나타낸다 온라인 바카라 사이트 토크 MRAM에서, 자화 반전은 온라인 바카라 사이트으로 이방성을 취소함으로써 제어되므로 전기장에 의해 이방성을 얼마나 줄일 수 있는지 아는 것이 중요하다 그림 2 (오른쪽)는 지금까지 MTJ 장치 구조에서보고 된 고속 응답으로 온라인 바카라 사이트 스핀 제어 및 수직 자기 이방성의 효율을 보여줍니다 연한 파란색 영역은 다양한 메모리 애플리케이션에 필요한 사양 값입니다 지금까지, 철분 코발트 (FECO)를 기반으로 한 초 얇은 필름 자석의 온라인 바카라 사이트 스핀 제어 효율은 약 100에 불과했지만 현재 개발 된 초현대 필름 자석은 효율의 3 배 이상 (빨간색 별 마크)을 나타 냈으며, 이는 처음으로 온라인 바카라 사이트 토크 MRAM의 실제 목표 영역 (연한 청색 영역)에 도달했습니다
또한, 이론적 분석은 분산 된 IR 원자가이 FEIR 합금으로 효율성을 향상시키는 데 중요한 역할을한다는 것이 밝혀졌다 IR은 일반적으로 자기 특성을 갖지 않는 비자 성 물질이지만 Fe에 인접하면 자기 특성이 있습니다 이론적으로 IR과 같은 무거운 요소는 자기 특성을 가질 때 큰 온라인 바카라 사이트 스핀 제어 효율을 달성 할 수 있지만, 반면에, IR 원자가 서로 인접 해있을 때 수직 자기 이방성을 감소시키는 특성이 있다는 것이 이론적으로 예측되었다 이번에는 Ultra-Thin FE 기반 필름에서 낮은 농도로 IR을 분산시키는 것이 수직 자기 이방성 및 온라인 바카라 사이트 스핀 제어 효율을 모두 달성 할 수 있음을 발견했습니다
우리는 이번에 개발 한 재료의 질량 생산 기술을 개발하는 것 외에도 수직 자기 이방성 및 온라인 바카라 사이트 스핀 제어 효율을 더욱 향상시키고 온라인 바카라 사이트 토크 MRAM을 사용할 수있는 메모리 애플리케이션을 확장하기 위해 노력하고 실제 메모리 회로로 확장하기 위해 새로운 재료와 구조를 개발하고 있습니다