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spintronic-memory

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यह क्या है?

🎯 सिम्युलेटर टिप्स

📚 शब्दावली

Spintronics
भौतिकी और इंजीनियरिंग का एक क्षेत्र जो सूचना भंडारण और प्रसंस्करण के लिए चार्ज के अलावा इलेक्ट्रॉनों के आंतरिक स्पिन (और इसके संबंधित चुंबकीय क्षण) का शोषण करता है।
Spin-Transfer Torque (STT)
स्पिन-ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉनों से चुंबकीय परत में कोणीय गति का स्थानांतरण, बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों के बिना वर्तमान-संचालित चुंबकीयकरण स्विचिंग को सक्षम करता है, जिसकी भविष्यवाणी स्लोन्ज़वेस्की (1996) और बर्जर (1996) ने की थी।
Magnetic Tunnel Junction (MTJ)
एमआरएएम का मुख्य तत्व: दो लौहचुंबकीय परतें एक पतली इन्सुलेट बाधा (आमतौर पर एमजीओ) द्वारा अलग की जाती हैं, जिसका प्रतिरोध परतों के सापेक्ष चुंबकीय अभिविन्यास पर निर्भर करता है।
Free Layer
एमटीजे में लौहचुंबकीय परत जिसके चुंबकीयकरण को डेटा संग्रहीत करने के लिए स्विच किया जा सकता है (समानांतर = कम प्रतिरोध = '1', एंटी-समानांतर = उच्च प्रतिरोध = '0')।
Pinned Layer (Reference Layer)
निश्चित चुंबकीयकरण दिशा के साथ एमटीजे में लौहचुंबकीय परत, संग्रहीत बिट को पढ़ने के लिए संदर्भ के रूप में कार्य करती है।
Tunnel Magnetoresistance (TMR)
एमटीजे की चुंबकीय परतों के सापेक्ष अभिविन्यास के आधार पर उसके विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन; उच्च टीएमआर अनुपात अधिक विश्वसनीय डेटा रीडिंग को सक्षम बनाता है।
STT-MRAM
स्पिन-ट्रांसफर टॉर्क मैग्नेटिक रैंडम-एक्सेस मेमोरी - एक गैर-वाष्पशील मेमोरी जो डेटा लिखने के लिए स्पिन-ध्रुवीकृत धाराओं और इसे पढ़ने के लिए मैग्नेटोरेसिस्टेंस का उपयोग करती है।
SOT-MRAM
स्पिन-ऑर्बिट टॉर्क एमआरएएम - एक अगली पीढ़ी की तकनीक जो अलग-अलग पढ़ने/लिखने के पथों के साथ और भी तेज (सब-नैनोसेकंड) स्विचिंग के लिए भारी धातु की परत में स्पिन-ऑर्बिट युग्मन का उपयोग करती है।
Perpendicular Magnetic Anisotropy (PMA)
एक ऐसी संपत्ति जहां चुंबकत्व फिल्म की सतह पर लंबवत इंगित करना पसंद करता है, जिससे आधुनिक एमआरएएम उपकरणों में बेहतर स्केलेबिलिटी और थर्मल स्थिरता सक्षम होती है।
Non-Volatility
निरंतर बिजली आपूर्ति के बिना संग्रहीत डेटा को बनाए रखने की क्षमता, एसआरएएम और डीआरएएम पर एमआरएएम का एक प्रमुख लाभ है।
Giant Magnetoresistance (GMR)
अल्बर्ट फर्ट और पीटर ग्रुनबर्ग (2007 नोबेल पुरस्कार) द्वारा खोजा गया एक क्वांटम प्रभाव जहां चुंबकीय परत संरेखण के आधार पर प्रतिरोध नाटकीय रूप से बदलता है, जिससे आधुनिक हार्ड ड्राइव हेड पढ़ने में सक्षम होता है।
Spin Hall Effect
एक घटना जहां चार्ज करंट स्पिन-ऑर्बिट युग्मन के कारण अनुप्रस्थ स्पिन करंट उत्पन्न करता है, कुशल चुंबकीयकरण स्विचिंग के लिए एसओटी-एमआरएएम में उपयोग किया जाता है।
VCMA
वोल्टेज-नियंत्रित चुंबकीय अनिसोट्रॉपी - एक उभरती हुई तकनीक जो चुंबकीयकरण को नियंत्रित करने के लिए धाराओं के बजाय विद्युत क्षेत्रों का उपयोग करती है, जो अल्ट्रा-लो-पावर मेमोरी का वादा करती है।
Endurance
एक मेमोरी डिवाइस द्वारा बनाए जा सकने वाले लेखन चक्रों की संख्या; एसटीटी-एमआरएएम 10^14 चक्र तक प्राप्त करता है, जो फ्लैश मेमोरी के 10^5 चक्रों से कहीं अधिक है।
Spin-Polarized Current
एक विद्युत धारा जिसमें अधिकांश इलेक्ट्रॉनों की स्पिन एक ही दिशा में संरेखित होती है, एक लौहचुंबकीय सामग्री के माध्यम से धारा प्रवाहित करने से उत्पन्न होती है।

🏆 प्रमुख व्यक्ति

John C. Slonczewski (1989-1996)

आईबीएम शोधकर्ता जिन्होंने पहली बार एमटीजे संरचनाओं (1989) और जीएमआर संरचनाओं (1996) में स्पिन-ट्रांसफर टॉर्क की भविष्यवाणी की, सभी एसटीटी-एमआरएएम प्रौद्योगिकी के लिए सैद्धांतिक आधार प्रदान किया।

Luc Berger (1996)

1996 में चुंबकीय मल्टीलेयर्स द्वारा स्पिन तरंगों के स्पिन-ट्रांसफर टॉर्क उत्सर्जन की स्वतंत्र रूप से भविष्यवाणी की गई, जो वर्तमान-संचालित चुंबकीयकरण स्विचिंग के लिए सैद्धांतिक आधार का सह-संस्थापक है।

Albert Fert (1988)

1988 में विशाल मैग्नेटोरेसिस्टेंस (जीएमआर) की सह-खोज की गई, 2007 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया, जिससे स्पिंट्रोनिक्स के पूरे क्षेत्र को सक्षम बनाया गया।

Peter Grunberg (1988)

1988 में स्वतंत्र रूप से जीएमआर की सह-खोज की, इस सफलता के लिए फर्ट के साथ 2007 का नोबेल पुरस्कार साझा किया, जिसने डेटा भंडारण में क्रांति ला दी।

Stuart Parkin (1990s-2000s)

आईबीएम फेलो जिन्होंने अगली पीढ़ी के डेटा भंडारण के लिए स्पिन वाल्व रीड हेड और रेसट्रैक मेमोरी अवधारणा सहित व्यावहारिक स्पिंट्रोनिक उपकरणों का बीड़ा उठाया है।

Shinji Yuasa (2004)

एआईएसटी जापान में क्रिस्टलीय एमजीओ-आधारित एमटीजे में विशाल सुरंग मैग्नेटोरेसिस्टेंस का प्रदर्शन किया गया, जिससे टीएमआर अनुपात 200% से अधिक हो गया जिससे वाणिज्यिक एमआरएएम सक्षम हो गया।

Daniel Worledge (2010s)

आईबीएम शोधकर्ता जिन्होंने बेहतर स्विचिंग दक्षता के लिए लंबवत एसटीटी-एमआरएएम प्रौद्योगिकी और डबल स्पिन-टॉर्क एमटीजे डिजाइन के विकास का नेतृत्व किया

🎓 शिक्षण संसाधन

💬 शिक्षार्थियों के लिए संदेश

प्रत्येक इलेक्ट्रॉन के दो मूलभूत गुण होते हैं: आवेश और स्पिन। दशकों से, इलेक्ट्रॉनिक्स केवल सूचनाओं को संग्रहीत करने और संसाधित करने के लिए चार्ज का उपयोग करते थे। स्पिंट्रोनिक्स दूसरे आधे - क्वांटम स्पिन का उपयोग करता है - जो पूरी तरह से नई संभावनाओं को खोलता है। STT-MRAM पहले से ही उन्नत चिप्स में फ्लैश मेमोरी की जगह ले रहा है, और तकनीक बेहतर होती जा रही है। विशाल मैग्नेटोरेसिस्टेंस के लिए 2007 का नोबेल पुरस्कार तो बस शुरुआत थी। जैसे-जैसे हम मूर के नियम की सीमाओं के करीब पहुंचते हैं, स्पिंट्रोनिक्स आगे का रास्ता पेश करता है: मेमोरी जो तेज़, सघन, गैर-वाष्पशील और ऊर्जा-कुशल है। स्पिन क्रांति पहले से ही चल रही है।

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