MRAM接班主流存儲(chǔ)器指日可待

　　存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)中的每一家廠商都想打造一種兼具靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)（SRAM）的快速、快閃存儲(chǔ)的高密度以及如同唯讀存儲(chǔ)（ROM）般低成本等各種優(yōu)勢(shì)的非揮發(fā)性存儲(chǔ)。如今，透過(guò)磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)（MRAM），可望解決開發(fā)這種“萬(wàn)能”存儲(chǔ)（可取代各種存儲(chǔ)）的問(wèn)題。

　　遺憾的是，實(shí)際讓非揮發(fā)性MRAM的速度更快、密度更高且更便宜（MRAM制造商的承諾）的最佳化步驟，似乎總是還得再等三年之久。如今，荷蘭愛因霍芬科技大學(xué)（Eindhoven University of Technology；TU/e）的研究人員宣稱發(fā)現(xiàn)一種可讓MRAM克服速度快、密度與成本問(wèn)題的全新制造方法，稱為“自旋霍爾效應(yīng)與交換偏置反轉(zhuǎn)零磁場(chǎng)磁化”（field-free magnetization reversal by spin-Hall effect and exchange bias），或簡(jiǎn)稱“彎曲電流”（current bending）。

　　以低電流脈沖彎曲電子，可快速切換磁位元，從而實(shí)現(xiàn)正確的自旋；同時(shí)，特殊的抗鐵磁材料更降低了制造成本

　　（來(lái)源：Arno van den Brink）

　　“隨著磁位元的尺寸縮小，寫入磁位元所需的電流密度已經(jīng)變得過(guò)高了，”以TU/e教授Henk Swagten為主導(dǎo)的研究人員表示，“藉由垂直連接磁化層與抗鐵磁材料，可望打造出一種沿電流方向的平面交換偏置（EB）；我們證實(shí)了只需利用由此EB導(dǎo)致的原生平面磁場(chǎng)，可實(shí)現(xiàn)一種自旋霍爾效應(yīng)驅(qū)動(dòng)的磁化反轉(zhuǎn)?！焙?jiǎn)這之，就是所謂的“彎曲”電流，似乎就能解決非揮發(fā)性MRAM的速度、密度與成本問(wèn)題。

　　如果你十分熟悉MRAM，那么你應(yīng)該知道他們?cè)陔娮酉蛏匣蛳蛳伦孕龝r(shí)儲(chǔ)存0與1，而不是經(jīng)由電流差擾穿隧阻障層來(lái)累積或耗散電荷，因而得以“自旋霍爾效應(yīng)”在本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)最佳化的節(jié)能效果。不過(guò)，這仍然需要以電子鐵磁材料執(zhí)行自旋編碼，才能翻轉(zhuǎn)磁位元。因此，Swagten的研究團(tuán)隊(duì)使用微量的電流脈沖，翻轉(zhuǎn)每一磁位元使其自旋——即“彎曲電流”，使其不僅更具能效，還能夠像摩爾定律（Moore‘s Law）般地?cái)U(kuò)展。

　　研究人員用于為MRAM表征快速、高密度與低成本特性的實(shí)驗(yàn)晶片

　?。▉?lái)源：Arno van den Brink）

　　根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)技術(shù)本身也十分快速，但仍然必須在成本方面實(shí)現(xiàn)最佳化。研究人員們宣稱，在位元單元頂部采用低成本的抗鐵磁料封蓋，有效地“凍結(jié)”其磁場(chǎng)，可望解決最后一項(xiàng)問(wèn)題，達(dá)到快速、高密度與低成本的目標(biāo)。