מספר אקספוננציאלי של מצבים מגנטיים ליישומי זכרון
מספר אקספוננציאלי של מצבים מגנטיים ליישומי זכרון
ספינטרוניקה הוא ענף משגשג של ננו-אלקטרוניקה ששונה מהאלקטרוניקה המסורתית בכך שבנוסף לשימוש שנעשה במטען החשמלי של האלקטרון, נעשה שימוש בכך שאלקטרון נושא גם מומנט מגנטי (ספין). יישומים נוכחיים עיקריים של ספינטרוניקה כוללים חישה מגנטית וזכרון מגנטי לא נדיף, וקיימת ציפיה לפריצות דרך נוספות, בין היתר בתחום העיבוד ובתחום של זכרונות חדשניים. לרוב, מכילים התקנים ספינטרוניים מרכיבים מגנטיים שניתנים למניפולציה בין מצבים שונים באמצעות זרמים מקוטבים מגנטית. בהתקנים ספינטרוניים המשמשים לזכרון, מספר המצבים מציב חסם עליון לנפח הזכרון שניתן לאגור. לתאי זכרון מגנטיים מסחריים קיימים יש שני מצבים מגנטיים יציבים, אך כמובן הגדלת מספר המצבים עשויה להניב יתרונות כמו הגדלת צפיפות הזכרון וסלילת הדרך לתכנון סוגים חדשים של זכרון.
כעת, חוקרים מהקבוצה בראשותו של פרופ' ליאור קליין מהמחלקה לפיזיקה והמרכז לננו-טכנולוגיה בבר-אילן הראו שמבנים יחסית פשוטים יכולים לתמוך במספר אקספוננציאלי של מצבים. המבנים שנחקרו עשויים משכבות מגנטיות דקות בצורה של N (2, 3 או 4) אליפסות שחותכות זו את זו והודגם שהם יכולים לתמוך ב 22N מצבים מגנטיים דיסקרטיים. כמו כן, הודגמה האפשרות לעבור בין המצבים באמצעות יצירת זרמי ספין.
היכולת ליצב ולשלוט על מספר אקספוננציאלי של מצבים מגנטיים דיסקרטיים במבנים יחסית פשוטים מהווה תרומה משמעותית לספינטרוניקה, שכן היא עשויה לאפשר ייצור זכרון מגנטי רב מצבי עם מספר רב מאוד של מצבים (לדוגמה, מספיק 4 אליפסות כדי לייצב 256 מצבים), לתרום לפיתוח חישוב נוירומורפי המדמה את פעולת המוח, ועוד.
ד"ר שובהנקר דאס (פוסט-דוקטורנט), אריאל צאיג (סטודנט לתואר שני), וד"ר מוטי שולץ (מנהל מעבדה) תרמו למחקר שנעשה בהנחיית פרופ' ליאור קליין. המאמר מופיע כמאמר שער בגליון חודש יוני של Applied Physics Letters שנחשב לעיתון מוביל בתחום הפיזיקה היישומית.
למאמר המלא- לחצו כאן
לריאיון ברדיו בתוכנית 'שלושה שיודעים' מתאריך 8.7.2020 - לחצו כאן
פרסומים בתקשורת העולמית:
