Kyushu Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, oda sıcaklığında yüksek hızlı, düşük güçte bilgilerin yeniden yazılmasını sağlama yeteneği nedeniyle küresel ilgi çeken, tülyum demir garnet (TmIG) adı verilen yeni bir malzemeyi kullanarak, enerji tasarruflu manyetik rastgele erişim belleği (MRAM) için yeni bir üretim yöntemi geliştirdi. Ekip, bulgularının, üretken yapay zekayı güçlendirmek için kullanılanlar gibi yüksek bilgi işlem donanımının hızında ve güç verimliliğinde önemli gelişmelere yol açacağını umuyor.
Çalışma şu adreste yayınlandı: npj Spintronik.
Üretken yapay zekanın hızla yayılması, veri merkezlerinden gelen güç talebini küresel bir sorun haline getirerek, teknolojiyi çalıştıran donanımın enerji verimliliğini artırmaya yönelik acil bir ihtiyaç yarattı.
Çalışmanın ilgili yazarı, Kyushu Üniversitesi Bilgi Bilimi ve Elektrik Mühendisliği Fakültesi’nden Doçent Naoto Yamashita şöyle açıklıyor: “Döndürme-yörünge torku (SOT), bu soruna potansiyel olarak yardımcı olabilecek önemli bir teknolojidir. Bir cihazdaki ince bir malzeme filmi üzerindeki mikroskobik mıknatısların yönünü kontrol etmek için mıknatısların aksine elektrik kullanan bir bellek depolama yöntemidir ve daha hızlı MRAM üretmemize olanak tanır.”
“Gelecek vaat eden bir SOT malzemesi, tülyum demir garnettir (TmIG). İlk olarak 2012 yılında Japonya’da geliştirildi ve üzerine bir platin filmi yerleştirilip akım uygulandığında SOT üretebiliyor. Oldukça çığır açıcı bir malzeme.”
Ancak TmIG’nin kullanılabilir bir hafıza cihazı olabilmesi için yüksek kaliteli ince bir film gerekir. Önceki kaplama yöntemlerinin maliyetli ve teknik açıdan zor olduğu görülmüştür. Yamashita ve ekibi, yeni bulgularında bu filmleri eksen üstü püskürtme adı verilen yerleşik bir seri üretim yöntemini kullanarak üretmeyi başardı. Bu işlemde, atomlar film malzemesinden çıkarılır ve daha sonra alt katman üzerine katman katman biriktirilir.
Yamashita şöyle devam ediyor: “Bu yöntemi, TmIG üzerine çok ince üç nanometrelik bir platin tabakası yerleştirmek için kullandık. Takip testleri, içinden küçük bir akım geçirerek hafıza verilerini (manyetik yönelimi) değiştirebileceğimizi gösterdi.” diye devam ediyor Yamashita. “Veri yazma verimliliği 0,7 x 1011 a/m2 ve geleneksel yöntemler kullanılarak üretilen filmlerle karşılaştırılabilir.”
Ekibin yeni bulguları, yüksek performanslı bellek teknolojisine ilişkin temel ve uygulamalı araştırmalar arasındaki boşluğu doldurmada önemli bir adıma işaret ediyor.
Yamashita, “Yeni bulgularımızdan yararlanan işlevsel cihazlar geliştiriyoruz” diye bitiriyor. “Daha sürdürülebilir bir bilgi toplumu oluşturmak için çalışmalarımızı güçlendirmeyi umuyoruz.”
