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Jul 26, 2023

Une nouvelle façon de lire les données dans les antiferromagnétiques ouvre la voie à leur utilisation comme mémoire informatique

14 août 2023 Cet article a été révisé conformément au processus éditorial et aux politiques de Science X. Les éditeurs ont mis en avant les attributs suivants tout en garantissant la crédibilité du contenu :

14 août 2023

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relire

par Université technologique de Nanyang, Université technologique de Nanyang

Les scientifiques dirigés par les enquêteurs de l'Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapour) ont réalisé des progrès significatifs dans le développement de matériaux alternatifs pour les puces de mémoire à grande vitesse qui permettent aux ordinateurs d'accéder rapidement aux informations et de contourner les limites des matériaux existants.

Ils ont découvert un moyen qui leur permet de donner un sens aux données auparavant difficiles à lire stockées dans ces matériaux alternatifs, appelés antiferromagnétiques.

Les chercheurs considèrent les antiferromagnétiques comme des matériaux intéressants pour la fabrication de puces de mémoire informatique, car ils sont potentiellement plus économes en énergie que les puces traditionnelles en silicium. Les puces mémoire constituées d'antiferromagnétiques ne sont pas soumises aux contraintes de taille et de vitesse ni aux problèmes de corruption inhérents aux puces fabriquées avec certains matériaux magnétiques.

Les données informatiques sont stockées sous forme de code comprenant une chaîne de 1 et de 0. Actuellement, il existe des méthodes pour « écrire » des données sur des antiferromagnétiques, en les configurant pour qu'ils puissent représenter soit le chiffre 1, soit le chiffre 0.

Cependant, la « lecture » ​​de ces données provenant des antiferromagnétiques s'est révélée difficile pour les chercheurs, car il n'existait dans le passé aucune méthode pratique permettant de déterminer le numéro sous lequel les matériaux étaient codés.

Aujourd'hui, des scientifiques dirigés par le professeur agrégé Gao Weibo de l'École des sciences physiques et mathématiques (SPMS) de NTU ont trouvé une solution.

Les résultats de leurs expériences, publiés en ligne dans Nature en juin 2023, ont montré qu'à des températures ultra-basses proches du froid de l'espace, s'ils faisaient passer un courant à travers des antiferromagnétiques, une tension unique était mesurée à leurs bornes.

Selon que cette tension était positive ou négative, les scientifiques ont pu déterminer si les antiferromagnétiques étaient codés 1 ou 0. Cela permet alors de lire les données stockées dans les matériaux.

"Notre découverte fournit un moyen simple de lire les données stockées dans les antiferromagnétiques en étant capable de distinguer les deux états que peuvent prendre les matériaux", a déclaré le professeur associé Gao. "Les résultats font progresser la recherche sur l'utilisation future d'antiferromagnétiques pour la mémoire informatique."

Les puces pour mémoire informatique, également appelées mémoire vive (RAM), sont utilisées pour accéder rapidement aux données, par exemple pour ouvrir des logiciels et éditer des documents sur des ordinateurs.

Les puces mémoire fabriquées avec des antiferromagnétiques devraient stocker et modifier les données plus rapidement que celles fabriquées à partir de matériaux magnétiques appelés ferromagnétiques, car elles peuvent passer de l'état 1 à l'état 0 environ 100 fois plus rapidement. Ceci est utile pour les tâches informatiques gourmandes en ressources.

Des chercheurs de l’Institut des sciences Weizmann d’Israël, de l’Institut national des sciences des matériaux du Japon et de l’Université de Chongqing en Chine ont également contribué à l’étude dirigée par le NTU.

Les résultats de la recherche illustrent un objectif clé du plan stratégique NTU 2025 sur la recherche interdisciplinaire ayant un impact intellectuel et sociétal significatif.

La mémoire informatique comprend traditionnellement des puces en silicium. Mais au cours des dernières décennies, les chercheurs ont étudié l’utilisation de matériaux magnétiques appelés ferromagnétiques, fabriqués à partir d’alliages de cobalt et de fer, pour les puces mémoire, et qui sont désormais utilisés dans l’intelligence artificielle et les applications spatiales. Cela est dû en partie au fait que les puces ferromagnétiques sont plus économes en énergie que celles en silicium.