2006-11-10
Сверхпроводниковая память уже реальность?
Как известно, сверхпроводниковый чип памяти работает в 1000 раз быстрее традиционных полупроводниковых. Но, несмотря на все потенциальные возможности сверхпроводниковой электроники, она пока не получила должного распространения. Одной из причин является тот факт, что сверхпроводниковые чипы имеют малую плотность записи – до 16 кбит, в то время как плотности современных чипов исчисляются уже гигабитами.
Но вот группа ученых Аугсбургского и Стэндфордского университетов предприняла попытку исправления существующего положения дел. В качестве материала для сохранения данных в сверхпроводниковых чипах было предложено использовать ферромагнетики. Для чего, увидим дальше.
Существующие устройства сверхпроводимой памяти имеют ряд недостатков, но самым значительным являются их слишком большие размеры. Основной причиной этого является способ сохранения данных в ячейках такой памяти. Биты информации отображаются магнитными силовыми линиями, которые называют квантами. Эти кванты занимают сравнительно большое пространство и фиксируются SQUID-устройствами (Superconducting Quantum, Interference Devices), которые также являются довольно громоздкими.
Ученые решали проблему, изменив способ записи информации в ячейку. Подробное описание исследований займёт несколько страниц, так что опишем только основные принципы. В основу новой технологии положен эффект Джозефсона – протекание сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющий два сверхпроводника (так называемый контакт Джозефсона). В данном случае ученые соединили сверхпроводники точечным контактом. Если ток через контакт не превышает определённого значения, называемого критическим током контакта, то падение напряжения на контакте отсутствует. Если же через контакт пропускать ток, больший критического, то на контакте возникает падение напряжения, и контакт излучает электромагнитные волны.
При записи битов данных создается магнитное поле. Это поле намагничивает точечные контакты. Направление поля этих точечных контактов накладывается на поле, создаваемое при эффекте Джозефсона. Так как информацию несет только поле точечных контактов, то зная направление результирующего магнитного поля и поля создаваемого при эффекте Джозефсона можно распознавать "нули" и "единицы". Такой подход к организации записи в ячейку позволяет добиться существенного увеличения плотности записи.
Как стало известно, ученые проверили на практике свою модель, построив чип с использованием ниобия (Nb). Как отметили исследователи, разработанный чип оказался вполне работоспособным. Ученые верят, что дальнейшие исследования приведут к массовому распространению сверхпроводниковой памяти.
Но вот группа ученых Аугсбургского и Стэндфордского университетов предприняла попытку исправления существующего положения дел. В качестве материала для сохранения данных в сверхпроводниковых чипах было предложено использовать ферромагнетики. Для чего, увидим дальше.
Существующие устройства сверхпроводимой памяти имеют ряд недостатков, но самым значительным являются их слишком большие размеры. Основной причиной этого является способ сохранения данных в ячейках такой памяти. Биты информации отображаются магнитными силовыми линиями, которые называют квантами. Эти кванты занимают сравнительно большое пространство и фиксируются SQUID-устройствами (Superconducting Quantum, Interference Devices), которые также являются довольно громоздкими.
Ученые решали проблему, изменив способ записи информации в ячейку. Подробное описание исследований займёт несколько страниц, так что опишем только основные принципы. В основу новой технологии положен эффект Джозефсона – протекание сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющий два сверхпроводника (так называемый контакт Джозефсона). В данном случае ученые соединили сверхпроводники точечным контактом. Если ток через контакт не превышает определённого значения, называемого критическим током контакта, то падение напряжения на контакте отсутствует. Если же через контакт пропускать ток, больший критического, то на контакте возникает падение напряжения, и контакт излучает электромагнитные волны.
При записи битов данных создается магнитное поле. Это поле намагничивает точечные контакты. Направление поля этих точечных контактов накладывается на поле, создаваемое при эффекте Джозефсона. Так как информацию несет только поле точечных контактов, то зная направление результирующего магнитного поля и поля создаваемого при эффекте Джозефсона можно распознавать "нули" и "единицы". Такой подход к организации записи в ячейку позволяет добиться существенного увеличения плотности записи.
Как стало известно, ученые проверили на практике свою модель, построив чип с использованием ниобия (Nb). Как отметили исследователи, разработанный чип оказался вполне работоспособным. Ученые верят, что дальнейшие исследования приведут к массовому распространению сверхпроводниковой памяти.
Александр Будик, 3DNews
Коли на Землі очікуються магнітні бурі: прогноз до кінця травня
