Магнітна flash-пам'ять з урахуванням вуглецевих нанотрубок

Магнитная flash-память з урахуванням вуглецевих нанотрубок

Свидиненко Юрий Известно, що розміри вуглецевих нанотрубок порівняти з розмірами молекул. Середній діаметр однослойной вуглецевої нанотрубки становить близько 1 нанометра. Якщо ж вдасться «змусити «одну нанотрубку зберігати один біт інформації, то пам’ять з їхньої основі берегтиме колосальні обсяги інформації, адже сучасні осередки flash-памяти, бережуть один біт інформації, мають розміри від 50 до 90 нанометров.

Ученые з Техаського університету вже досить давно працюють над проблемою створення flash-памяти з урахуванням вуглецевих нанотрубок. Дослідники хочуть домогтися щільності зберігання інформації близько сорока гигабит на квадратний сантиметр. Але й це ще межа. Як стверджує дослідники, розмістивши нанотрубки в різноманітних прошарках пам’яті, можна створити тривимірний чіп flash-памяти, який берегтиме до 1000 терабит інформацією кубічному сантиметрі. Для порівняння, 1 терабайт — на цю кількість інформації, що можна записати на 26 DVD-дисках.

Архитектура flash-памяти з урахуванням нанотрубок досить просте: кожна осередок пам’яті полягає з цих двох від перетинання нанотрубок, містять всередині домішки заліза, чи розміщені у ферромагнитное оточення. Вчені збираються зберігати інформацію в нанотрубках, використовуючи принцип магнітної записи, аналогічний з того що застосовується у комп’ютерних винчестерах. У ролі носія інформації виступить матриця нанотрубок.

.

Рис. 1. Модель нанотрубки Как каже одне із дослідників, Лазло Кіш: " … У матриці нанотрубок місце їх перетину може зберігати один біт інформації «.

Количество струму, викликаного через немагнитный шар, оточений двома намагниченными верствами, залежить від своїх магнітної орієнтації у просторі. Кожен електрон має власну магнітну орієнтацію, тому верстви, орієнтовані погоджується з електронами, ні перешкоджати перебігові струму, тоді як верстви, орієнтовані протилежно, перешкоджатимуть перебігові тока.

В нанопамяти роль верств відіграватимуть пересічні нанотрубки, магнітну орієнтацію яких можна буде міняти з допомогою електричних імпульсів різної полярності. А зчитувати логічне стан «1 «чи «0 «здійснюватимуть понад слабкі електричні сигнали певної полярності. Отже, якщо магнітна орієнтація нанотрубок встановлено протилежно посылаемому імпульсу зчитування, то низькою величині струму імпульсу буде визначатися значення «0 ». І навпаки — якщо магнітна орієнтація нанотрубок збігаються з напрямом електронів в імпульсі, то амплітуда струму імпульсу відповідатиме логічного «1 ». Отримана пам’ять буде енергонезалежної, тобто. під час зняття напруженості із устрою дані на чіпі зберігатимуться.

.

Рис. 2. Матриця осередків пам’яті з нанотрубок Как ми говорили раніше, нанотрубки характеризуються досить малими розмірами і хорошу провідність електрики. «Завдяки цим двом чинникам можна зробити припущення, що готовий чіп берегтиме досить багато інформації та споживати під час роботи мало енергії. Також швидкість чтения/записи буде високої - до 1000 гигабит в секунду » , — каже Кіш.

Однако пам’ять з урахуванням нанотрубок — лише проект. Цього року вчені планують виготовити прототип однієї осередки зберігання даних у тому, щоб отримати, у якому напрузі та за яких працюватиме нове наноустройство. Далі, зібравши кілька елементів в тривимірний шар, дослідники прагнуть створити перший тривимірний чіп пам’яті Як заявляє керівник робіт, професор Аджаян, прототип робочого тривимірного чіпа буде готовий вже п’ять лет.

Однако відомо, що треба близько 15 років на здобуття права створити інтегральні комп’ютерні чіпи, розроблені Нобелівським лауреатом Джеком Кілбі. Робота над елементами з урахуванням нанотрубок в такому ж зародковому стані, як та вироблення першого транзистора, тому встановлення цієї технології в наноелектроніку доведеться почекати.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту internet.