בננו-מעבדים ניתן להחליף טרנזיסטורים בשסתומים מגנטיים

קבוצת חוקרים ממכון פול שרר (Villigen, שוויץ) ו-ETH ציריך חקרו ואישרו את פעולתה של תופעה מעניינת של מגנטיות ברמה האטומית. ההתנהגות הלא טיפוסית של מגנטים ברמה של צבירי ננומטר נחבאה לפני 60 שנה על ידי הפיזיקאי הסובייטי והאמריקאי איגור אחילביץ' דזיאלושינסקי. חוקרים בשוויץ הצליחו ליצור מבנים כאלה וכעת הם חוזים להם עתיד מזהיר, לא רק כפתרונות אחסון, אלא גם, באופן מאוד חריג, כתחליף לטרנזיסטורים במעבדים עם אלמנטים ננומטריים.

בעולם שלנו, מחט המצפן תמיד פונה צפונה, מה שמאפשר לדעת את הכיוון מזרח ומערב. מגנטים בקוטביות הפוכה מושכים ומגנטים חד-קוטביים דוחים. במיקרוקוסמוס בקנה מידה של מספר אטומים, בתנאים מסוימים, תהליכים מגנטיים מתרחשים בצורה שונה. במקרה של אינטראקציה קצרת טווח של אטומי קובלט, למשל, אזורי המגנטיזציה הסמוכים ליד האטומים בכיוון צפון מכוונים למערב. אם הכיוון משתנה לדרום, אז האטומים באזור השכן ישנו את כיוון המגנטיזציה לכיוון מזרח. מה שחשוב, אטומי הבקרה ואטומי העבד ממוקמים באותו מישור. בעבר, השפעה דומה נצפתה רק במבנים אטומיים מסודרים אנכית (זה מעל זה). מיקומם של אזורי בקרה ומבוקרים באותו מישור פותח את הדרך לתכנון ארכיטקטורות מחשוב ואחסון.

ניתן לשנות את כיוון המגנטיזציה של שכבת הבקרה הן על ידי שדה אלקטרומגנטי והן על ידי זרם. באמצעות אותם עקרונות, טרנזיסטורים נשלטים. רק במקרה של ננומגנטים הארכיטקטורה יכולה לקבל תנופה לפיתוח הן מבחינת פרודוקטיביות, והן מבחינת חיסכון בצריכה וצמצום תחום הפתרונות (הקטנת היקף התהליך הטכני). במקרה זה, אזורי מגנטיזציה מצמודים, הנשלטים על ידי החלפת המגנטיזציה של האזורים הראשיים, יעבדו כשערים.

תופעת המגנטיזציה המצמדת התגלתה בעיצוב המיוחד של המערך. לשם כך, שכבת קובלט בעובי 1,6 ננומטר הוקפתה מלמעלה ומתחת במצעים: פלטינה מתחת, ותחמוצת אלומיניום מלמעלה (לא מוצגת בתמונה). בלי זה, המגנטיזציה הצפון-מערבית והדרום-מזרחית לא התרחשה. כמו כן, התופעה שהתגלתה עלולה להוביל להופעתם של אנטי-פרומגנטים סינתטיים, זה גם יכול לפתוח את הדרך לטכנולוגיות חדשות לרישום נתונים.

מקור: 3dnews.ru