Češi pomáhají tvořit nový druh pamětí až s tisíckrát vyšší rychlostí

  • Vědci dokáží kontrolovat antiferomagnetické krystaly pro použití jako pamětí
  • Na projektu pracují i Češi
  • Fyzikální limity těchto materiálů umožňují až tisíckrát výkonnější paměti

Pokud jde o počítačové paměti, byli jsme v historii svědky velkých změn a řady nových technologií. Například Intel s Micronem tento rok uvede první produkty s novým druhem pamětí 3D Xpoint, které kombinují to nejlepší z NAND flash a DRAM.

Pod vedením týmu vědců z Nottinghamské univerzity, kteří ale úzce spolupracují i s vědci v Polsku, Německu, České republice nebo třeba inženýry ve společnosti Hitachi Europe, ale vzniká nový druh paměti, která může způsobit velkou revoluci.

Antiferomagnetismus pod kontrolou

S feromagnety se asi setkal každý z nás, jsou to materiály, které reagují na externí magnetické pole. Díky tomu se používají například v pevných discích nebo třeba magnetických proužcích na kreditních kartách pro čtení nebo zápis informací. To ale přináší i problémy, protože je možné takové informace omylem smazat magnetickým polem z jiného zařízení a v případě ploten pevných disků to omezuje hustotu jednotlivých prvků.

443px-Antiferromagnetic_ordering.svg.png
U antiferomagnetů jsou sousedící spiny vždy protisměrné (Zdroj: Wikipedia)

Antiferomagnety jsou opakem feromagnetů. Z těchto materiálů nevychází žádné magnetické pole a ani je nelze externím magnetickým polem ovlivnit. Vše důležité se totiž děje uvnitř struktury materiálu daného prvku, kde jsou spiny sousedících částic protisměrné.

2016-01-16 v 14.37.19.png
Ukázka antiferomagnetické konfigurace při simulaci

Dlouho se nevědělo, jak takové struktury využít, ale Jakub Železný předpověděl, že bude možné pomocí elektrického proudu měnit náklon jednotlivých spinů (kvantová vlastnost částice) o 90 stupňů.

Vědcům se tak podařilo vyrobit speciální materiál (CuMnAs) s krystalickou strukturou, který byl složen po jednotlivých atomových vrstvách a umožňuje pomocí elektrických pulsů měnit magnetické momenty uvnitř struktury.

Mnohem stabilnější a rychlejší než feromagnety

Antiferomagnety, které bychom mohli tímto způsobem ovládat ve větší míře, by mohly být zcela novou evolucí pamětí. Díky odolnosti vůči externímu magnetickému poli totiž mohou být jednotlivé prvky mnohem více u sebe a to znamená potenciálně vyšší hustotu neboli kapacitu případné paměti.

 2016-01-16 v 14.37.39.png
Struktura antiferomagnetického materiálu CuMnAs

Tato odolnost je důležitá i u různých zdravotních zařízení, ale třeba také u vesmírných technologií na palubě raketoplánů, satelitů a podobných zařízení. Antiferomagnetická paměť totiž nemůže být vymazána ani velkým magnetickým polem, což je v extrémních podmínkách potřeba.

Oproti feromagnetům je antiferomagnety možné teoreticky mnohem rychleji přepínat, klidně i tisíckrát rychleji, než zvládnou jakékoli současné druhy pamětí.

Univerzální druh paměti?

Paměti založené na antiferomagnetech by tak mohly být v budoucnu velmi rozšířeným druhém pamětí, které se budou vyskytovat v různých variantách ve většině zařízení. Zatím je sice taková představa řadu let daleko, ale vědci se už zaměřili na reálné použití právě coby nového druhu paměti.

Všechny vlastnosti takové paměti jsou skvělé – rychlost, hustota zápisu, stabilita i energetická efektivita. Cílem je tak co nejdříve vyrobit prototyp jednoduché paměti do USB. Finálním problémem, který bude nutné vyřešit pro masivní rozšíření, je samozřejmě hromadná a efektivní výroba.

Článek patří do rubrik: Technologie

16 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Kaja_33 , 18. 1. 2016 14:59:30
    1000 × rychlejší než... než co?? Než zápis na plotnový disk? Nebo zápis na...
  • Snou Leopard , 16. 1. 2016 22:33:08
    je vidět že češi maji pořád ještě zlatý hnátičky a je to trochu stejné...
  • Libor Žák , 16. 1. 2016 20:34:45
    No z mého pohledu je fajn, že paměť bude extrémně rychlá. Ale ještě...

Určitě si přečtěte


9 internetových příspěvků, které patří k legendám: jak se oznamovaly velké věci 30 let před Facebookem

9 internetových příspěvků, které patří k legendám: jak se oznamovaly velké věci 30 let před Facebookem

** Internet, fóra a komunita tu byly dávno před příchodem WWW ** Takto legendy oznamovaly své novinky ** Takto se tehdy svět dozvídal o Windows

25.  8.  2016 | Jakub Čížek | 15

Nová čísla Gartneru: Už si to konečně přiznejte. Telefony s Windows jsou mrtvé

Nová čísla Gartneru: Už si to konečně přiznejte. Telefony s Windows jsou mrtvé

** Microsoft se roky snažil prosadil Windows na telefonech ** Nepomohla mu ale ani Nokia ** Gartner nyní potvrzuje nekončící propad prodejů

21.  8.  2016 | Jakub Čížek | 289

Seznam spustil Porno Detektor. Pokouší se poznat holé zadky i opravdové čuňárny

Seznam spustil Porno Detektor. Pokouší se poznat holé zadky i opravdové čuňárny

** Seznam.cz testuje nový algoritmus, který odhaluje pornografické obrázky ** Rozhodování, co je a co není za hranou, není jednoznačné ** Do budoucna může technologie pomoci při filtraci obsahu ve vyhledávači

25.  8.  2016 | Jakub Čížek | 23

Před 25 se zrodil Linux. Nejdůležitější a nejrozšířenější kus softwaru v dějinách

Před 25 se zrodil Linux. Nejdůležitější a nejrozšířenější kus softwaru v dějinách

** Linux je tu už 25 let ** Z malého projektu se proměnil v nejdůležitější program ** Řídí superpočítače, servery, Android a nejspíše i váš Wi-Fi router

23.  8.  2016 | Jakub Čížek | 159


Aktuální číslo časopisu Computer

Testy nejnovějších produktů na českém trhu.

Informace ze světa internetu i bezpečnosti.

Plné verze programů zdarma pro všechny čtenáře.