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
Češi pomáhají tvořit nový druh pamětí až s tisíckrát vyšší rychlostí

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.

Klepněte pro větší obrázek
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.

Klepněte pro větší obrázek
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.

Klepněte pro větší obrázek
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.

Diskuze (16) Další článek: Jste připravení na vývoj aplikací pro Windows 10?

Témata článku: Technologie, Energetická efektivita, ResearchGate, Velký náklon, Velká odolnost, Jednotlivé prvky, Protisměr, Masivní rozšíření, Nový, Elektrický puls, Skvělá efektivita, Spin, Skvělý inženýr, Puls, Nottingham, Jednotlivý atom, Pulse, Tisíc, Zdravotní zařízení, TV +, Druh, Struktura, Pevné disky na Mall.cz


Určitě si přečtěte

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

Už desítky let se pokoušíme odposlouchávat mozek. Rusům se podařil kousek, ze kterého vám spadne brada

** K odposlechu mozků používáme EEG ** To má ale žalostné informační rozlišení ** Rusům pomohla počítačová neuronová síť

Jakub Čížek | 29

Hledá se způsob, jak uložit elektřinu. Možná pomohou obří gravitační baterie

Hledá se způsob, jak uložit elektřinu. Možná pomohou obří gravitační baterie

** Jak uložit elektřinu z fotovoltaiky a větrných turbín ** Pomohou třeba staré autobaterie, nebo setrvačníky ** A pak tu jsou bizarní gravitační akumulátory velikosti mrakodrapu

Jakub Čížek | 252

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

** Bezdrátové myši řídí čip od Nordic Semiconductors ** Jeho rádiové vysílače si před lety oblíbila i komunita kutilů ** Dnes si je vyzkoušíme v praxi

Jakub Čížek | 9

Co všechno se spouští se startem Windows a proč by vás to mělo zajímat

Co všechno se spouští se startem Windows a proč by vás to mělo zajímat

** Společně s operačním systémem se spouští řada aplikací a služeb ** Mohou mít negativní dopad na celkovou dobu startu Windows ** Jak získat kontrolu nad automaticky spouštěnými programy?

Karel Kilián | 59



Aktuální číslo časopisu Computer

Test 9 bezdrátových reproduktorů

Jak ovládnout Instagram

Test levných 27" herních monitorů

Jak se zbavit nepotřebných věcí na internetu