Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Popular

Sebuah blok bangunan baru untuk teknologi spintronik – ScienceDaily


Para peneliti di Pohang University of Science and Technology (POSTECH) dan Seoul National University di Korea Selatan telah mendemonstrasikan cara baru untuk meningkatkan efisiensi energi dari perangkat memori magnetik non-volatile yang disebut SOT-MRAM. Diterbitkan di Material Lanjutan, temuan ini membuka jendela baru peluang menarik untuk memori magnet hemat energi masa depan berdasarkan spintronics.

Di komputer modern, random access memory (RAM) digunakan untuk menyimpan informasi. SOT-MRAM (spin-orbit torque magnetic RAM) adalah salah satu kandidat utama untuk teknologi memori generasi mendatang yang bertujuan untuk melampaui kinerja berbagai RAM yang ada. SOT-MRAM dapat beroperasi lebih cepat daripada RAM tercepat yang ada (SRAM) dan memelihara informasi bahkan setelah pasokan energi listrik dimatikan sedangkan semua RAM cepat yang ada saat ini kehilangan informasi segera setelah pasokan energi dimatikan. Tingkat teknologi SOT-MRAM saat ini masih kurang memuaskan, karena permintaan energinya yang tinggi; itu membutuhkan pasokan energi yang besar (atau arus besar) untuk menulis informasi. Menurunkan permintaan energi dan meningkatkan efisiensi energi merupakan masalah yang luar biasa untuk SOT-MRAM.

Dalam SOT-MRAM, arah magnetisasi dari magnet kecil menyimpan informasi dan jumlah tulisan untuk mengubah arah magnetisasi ke arah yang diinginkan. Perubahan arah magnetisasi dicapai oleh fenomena fisika khusus yang disebut SOT yang mengubah arah magnetisasi ketika arus diterapkan. Untuk meningkatkan efisiensi energi, magnet lunak adalah pilihan material yang ideal untuk magnet kecil karena arah magnetisasinya dapat dengan mudah diganti dengan arus kecil. Magnet lunak adalah pilihan yang buruk untuk penyimpanan informasi yang aman karena arah magnetisasinya dapat berubah meskipun tidak dimaksudkan – karena kebisingan termal atau kebisingan lainnya. Untuk alasan ini, sebagian besar upaya untuk membangun SOT-MRAM mengadopsi magnet keras, karena magnet sangat kuat dan arah magnetisasinya tidak mudah diubah oleh noise. Namun pilihan material ini pasti membuat efisiensi energi SOT-MRAM menjadi buruk.

Tim peneliti gabungan yang dipimpin oleh Profesor Hyun-Woo Lee di Departemen Fisika di POSTECH dan Profesor Je-Geun Park di Departemen Fisika di Universitas Nasional Seoul (mantan direktur asosiasi dari Pusat Sistem Elektron yang Berkorelasi di dalam Institut Sains Dasar di Korea), mendemonstrasikan cara untuk meningkatkan efisiensi energi tanpa mengorbankan permintaan akan penyimpanan yang aman. Mereka melaporkan bahwa besi ultrathin germanium telluride (Fe3GeTe2, FGT) – bahan feromagnetik dengan simetri geometris khusus dan sifat kuantum – beralih dari magnet keras ke magnet lunak ketika arus kecil diterapkan. Jadi, ketika penulisan informasi tidak dimaksudkan, material tetap menjadi magnet keras, yang baik untuk penyimpanan yang aman, dan hanya jika dimaksudkan untuk menulis, material beralih ke magnet lunak, yang memungkinkan peningkatan efisiensi energi.

“Sifat menarik dari bahan berlapis tidak pernah berhenti membuat saya takjub: arus yang melalui FGT menyebabkan jenis torsi spin-orbit (SOT) yang sangat tidak biasa, yang mengubah profil energi bahan ini untuk mengubahnya dari magnet keras ke magnet lunak. Hal ini sangat berbeda dengan SOT yang dihasilkan oleh bahan lain, yang dapat mengubah arah magnetisasi tetapi tidak dapat mengubah magnet keras menjadi magnet lunak, “jelas Profesor Lee.

Eksperimen yang dilakukan oleh kelompok Profesor Park mengungkapkan bahwa perangkat memori magnetik berbasis FGT ini sangat hemat energi. Secara khusus, besaran SOT yang terukur per rapat arus yang diterapkan adalah dua lipat lebih besar dari nilai yang dilaporkan sebelumnya untuk bahan kandidat lain untuk SOT-MRAM.

“Mengontrol status magnet dengan arus kecil sangat penting untuk perangkat hemat energi generasi berikutnya. Perangkat ini akan dapat menyimpan lebih banyak data dan memungkinkan akses data yang lebih cepat daripada memori elektronik saat ini, sekaligus mengonsumsi lebih sedikit energi,” catat Dr. Kaixuan Zhang yang merupakan ketua tim dalam kelompok Profesor Park, tertarik mempelajari penerapan fisika kuantum berkorelasi pada perangkat spintronik.

“Temuan kami membuka jalan yang menarik dari modulasi listrik dan aplikasi spintronik menggunakan bahan magnetik berlapis 2D,” tutup Profesor Lee.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Sains & Teknologi Pohang (POSTECH). Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Lagutogel/a>