Еще один шаг на пути к емкой и быстрой трековой памяти (racetrack memory) сделали ученые из Альмаденского исследовательского центра корпорации IBM. Там создан плоский рабочий прототип ячейки памяти, способной хранить пока только несколько бит информации, и успешно продемонстрирована запись, сдвиг и чтение данных.
Идею использовать магнитные нановолокна для хранения информации в виде последовательности магнитных доменов и получать к ним доступ, сдвигая все домены разом вдоль волокна, как магнитную ленту, IBM предложила еще в 2004 году. Такие волокна U-образной формы могут быть "упакованы" в трехмерный массив с записывающими и считывающими головками у основания, хранить до сотни бит информации каждое и обеспечивать произвольный доступ к данным за несколько десятков наносекунд. В сочетании с отсутствием механических частей, простотой и дешевизной производства и емкостью на два порядка выше, чем у всех известных технологий, такая память, появившись на рынке, обещает быстро вытеснить винчестеры, флэшки и даже обычную оперативную память.
Но не все делается так просто и быстро. При отработке принципиально новой технологии, разумеется, возникает масса проблем. В прошлом году мы сообщали ("КТ" #680), что ученым удалось существенно снизить величину спин-поляризованного тока вдоль волокна, необходимого для сдвига в нем магнитных доменов. Большой ток сильно нагревал волокно и ставил крест на всей технологии. Но сдвиг доменов импульсами, настроенными в резонанс с собственными частотами колебаний доменов, решил проблему.
За прошедший год ученым удалось изготовить и отладить уже полноценный "магнитный сдвиговый регистр" в виде пока что плоского пермаллоевого нановолокна, закрепленного на поверхности кремниевого чипа. В волокно можно записать целых три бита, "перемотать" магнитные домены вперед или назад, а затем считать информацию.
По мнению руководителя проекта Стюарта Паркина (Stuart Parkin), пройдет еще три-четыре года, прежде чем его команде удастся создать рабочие прототипы полноценной трековой памяти, и еще примерно столько же времени на их запуск в массовое производство. При нынешних темпах развития электроники трудно загадывать, какая память будет популярна через шесть-восемь лет. Может быть, еще придумают что-то получше, но и у красивой идеи трековой памяти есть неплохие шансы на успех. ГА
Группе исследователей из Университета Манчестера впервые удалось изготовить транзистор из графеновых квантовых точек. Новые транзисторы размером около 10 нм (в дальнейшем их можно будет уменьшить до одного нанометра) обладают удивительными характеристиками и обещают со временем потеснить кремний.
Графен - плоский углеродный лист толщиной в один атом напоминает проволочную сетку с шестиугольными ячейками. Благодаря его уникальной структуре электроны в графене ведут себя так, будто у них отсутствует масса. Это позволяет электронам разгоняться до огромных скоростей - примерно 106 м/с. И замечательно то, что эти свойства сохраняются, даже если кусочек графена состоит всего из нескольких шестиугольных углеродных колец.
До сих пор удавалось изготавливать транзисторы только из графеновых лент. Но в таких длинных и узких структурах проводимость графена далека от оптимума. Новый транзистор ученые сделали, скомбинировав электронно-лучевую литографию и плазменное травление. Это позволило вырезать из большого листа графена небольшие островки, в которых движение электронов испытывает кулоновские и квантовые ограничения.
Графеновые квантовые точки позволяют получить обычный одноэлектронный транзистор, если их размеры превышают сто нанометров. Через такой транзистор, благодаря так называемой кулоновской блокаде, электроны могут двигаться только строго по одному, что облегчает построение компьютерной логики. А если размеры квантовых точек еще уменьшить, то главную роль начинают играть квантовые ограничения на движение электронов, которое теперь описывается теорией так называемого хаотического бильярда Дирака. Тем не менее проводимость транзистора сохраняется вплоть до достижения им размера в несколько нанометров, что уже ближе к молекулярной электронике, но теперь получаемой с помощью стандартной плоской технологии травления.