راهبردی جدید برای تولید حافظه‌های کامپیوتری

محققان هلندی راهبرد جدیدی برای تولید حافظه‌های کامپیوتری یافته‌اند. در این راهبرد جدید از یک پروفایل انرژی دندانه‌ای و اعمال میدان مغناطیسی برای حرکت بیت‌ها استفاده می‌شود.

از این حافظه‌ها در حوزه‌های مختلف می‌توان استفاده کرد و نسبت به حافظه‌های رایج دارای مزایایی هستند برای مثال سرعت آنها بالا بوده، مصرف انرژی کمتری داشته و طول عمر زیادتری دارند. این گروه تحقیقاتی با استفاده از بسته‌های یونی غلیظ، سیم‌های مغناطیسی را تحت تاثیر قرار داده تا بیت‌ها از میان آن به حرکت در آیند. محققان موفق شدند این بیت‌ها را در مقیاس نانو کنترل کرده و در نهایت حافظه‌های جدیدی بسازند. نتایج این تحقیق در شماره ۱۵ جولای نشریه  Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.

این بیت‌ها در یک نانوسیم می‌تواند به شکلی تصور شود که قابلیت دو جهت‌گیری مغناطیسی مختلف داشته باشد: صفر و یک. معمولا همه بیت‌ها در حین تولید به‌صورت خودبه‌خودی یکی از دو گزینه صفر و یک را دارند این جهت‌گیری همانند جهت‌گیری سوزن قطب‌نما است. این گروه تحقیقاتی نشان داد که بیت‌ها می‌توانند بدون از دست دادن اطلاعات خود، انتقال یابند. این نوع انتقال اطلاعات به‌طور کلی با انتقال اطلاعات در کامپیوترها متفاوت است، در کامپیوترهای معمولی حرکت هارددیسک موجب انتقال داده‌ها می‌شود.

با توجه به این نکته که یون‌های چگونه در نانوسیم‌ها حرکت می‌کنند می‌توان پروفایل انرژی به شکل دندانه اره ایجاد کرد. نامتقارن بودن این دندانه‌ها بسیار حیاتی است. با این کار یک دیوار دامنه، که مرز میان بیت‌هاست، می‌تواند تحت یک میدان مغناطیسی متغیر در یک جهت حرکت کند. با توجه به این که می‌توان میدان مغناطیسی اعمال شده روی دیوار دامنه را تغییر داد بنابراین امکان معکوس کردن جهت حرکت وجود دارد. در نتیجه بیت می‌تواند ابتدا در یک جهت حرکت کرده و سپس به‌صورت کنترل شده دوباره در خلاف همان جهت بازگردد. ( به تصویر رجوع شود). این نوع انتقال برگشت پذیر بیت‌ها در دیواره دامنه بدون وجود ساختار دندانه‌ای شکل غیرممکن است.

محققان از این سیستم بهره گرفتند و توانستند دیواره دامنه را بچرخانند و بیت‌ها را نگه‌دارند. این کشف فرصت‌های منحصر به‌فردی را برای تغییر مفهوم حافظه ایجاد می‌کند. پس از انجام تست‌های آزمایشگاهی، محققان روی ساخت نسل جدیدی از حافظه‌ها کار خواهند کرد. این کار مبتنی بر استفاده از مفاهیم جدیدی نظیر جریان اسپینی تولید شده در لایه‌های غیرمغناطیسی است.