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, Jednotlivé prvky, Struktura, Masivní rozšíření, Velký náklon, Energetická efektivita, Skvělý inženýr, Tisíc, Spin, Elektrický puls, Puls, Jednotlivý atom, Nový, Nottingham, Zdravotní zařízení, Skvělá efektivita, Pulse, Velká odolnost, Druh


Určitě si přečtěte

Nová zbraň proti hackerům: obrovské množství chyb v softwaru

Nová zbraň proti hackerům: obrovské množství chyb v softwaru

** Vědci vymysleli nový systém obrany proti hackerům ** Pomocí speciálního systému implementují do softwaru spoustu chyb ** Tyto chyby nejsou zneužitelné, což útočník zjistí až po čase

Karel Javůrek | 26

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

** Přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé stráně je obdivuhodné technické dílo ** Stejná turbína vyrábí elektřinu i tlačí vodu zpět do horního jezera ** Strojovna elektrárny je zabudována v podzemí

David Polesný | 27

Jak John Kemeny a Thomas Kurtz stvořili BASIC, základ novodobého programování

Jak John Kemeny a Thomas Kurtz stvořili BASIC, základ novodobého programování

** Programovací jazyk BASIC tvořil základ osobních počítačů ** Původně byl určen vysokoškolským studentům, aby vůbec byli schopni využívat univerzitní počítač ** Jeden ze spoluautorů dělal výpočtáře Einsteinovi

Pavel Tronner | 78

Vyzkoušeli jsme eObčanku a přihlásili se s ní na weby úřadů. Vážně to funguje!

Vyzkoušeli jsme eObčanku a přihlásili se s ní na weby úřadů. Vážně to funguje!

** Máme eObčanku, máme čtečku, vyzkoušeli jsme přihlášení na weby úřadů. ** Objevily se drobné problémy, podařilo se nám je vyřešit. ** Používání eObčanky pro online identifikaci je velmi pohodlné.

Marek Lutonský | 28

Portál občana už funguje. Na státní web vypadá až překvapivě použitelně

Portál občana už funguje. Na státní web vypadá až překvapivě použitelně

** Portál občana už funguje, vyřídíte na něm první požadavky ** Funkce se budou postupně rozšiřovat ** Web je docela moderní a přehledný

David Polesný | 66


Aktuální číslo časopisu Computer

Jak mobily určují svoji polohu?

Velký test notebooků pro studenty

Nejlepší reproduktory na párty

Služby a aplikace pro výuku angličtiny