Nivelul tehnologiei moderne de calculator este determinată în primul rând de dimensiunea memoriei și viteza. La fel de importante sunt disponibilitatea informațiilor, posibilitatea de stocare pe termen lung la sursa de alimentare este oprită și numărul de posibile cicluri de scriere.
Astăzi, cantități mari de informații stocate în mai multe moduri. Compact discuri optice și hard disk-uri magnetice poate stoca sute sau mii de MB, nu au nevoie de putere, dar este destul de lent la scrierea și citirea. RAM asigură un timp redus de acces (zeci de nanosecunde) și o densitate de înregistrare de 12 Mb / cm2, dar este încorporat numai în aparat.
Ansamblu tranzistor a cărui elemente au o stare sau „deschis“ sau „închis“, poate fi suficient de lung pentru a face fără putere, dar au o densitate scăzută și costisitoare. Memoria flash foloseste proprietatile feroelectrice ale acestor materiale pentru o lungă perioadă de timp pentru a menține starea de polarizare după ce tensiunea este oprit. Cu toate acestea, după un ciclu de rescriere în care există o acumulare de sarcină electrică parazitare, rezultând într-un eșec.
Elementele de memorie magnetice sunt păstrate număr practic nelimitat de cicluri de scriere. celula lor sub formă de inele cu un câmpuri de scurgere de flux magnetic închis nu au și să ofere o densitate mare de înregistrare, în principiu. Nu este un accident memoria de inele de ferită sunt utilizate pe scară largă în primul calculator acum 40 de ani. Cu toate acestea, designul lor a fost complex: fiecare inel manual „tighelite“ câteva spire de sârmă. Acest ansamblu complicat a elementelor și nu au permis de mult pentru a reduce dimensiunea lor.
Institutul Comun pentru Cercetare Nucleară (JINR, Dubna), cercetatori condus de Doctor în fizică și Științe Matematice V. M. Dubovika, împreună cu laboratorul profesorului MA Martsenyuk de la Universitatea de Stat din Perm au dezvoltat un nou mod de stocare a informațiilor. Lucrările lor sunt în domeniul fenomenelor cuantice și a tehnologiei de nanostructurilor, starea de care poate fi controlat prin câmpuri electromagnetice externe.
Celula de memorie este formată dintr-un material feromagnetic având un proprietăți magnetice bine alese (structura domeniului de stare greu de tranziție de fază magnetic în magnetic moale și t. D.). diferența său principal din elementele de memorie vechi - dimensiuni extrem de mici. Dimensiunea celulei minim - 10 nanometri (o suta miime de milimetru); începând în continuare să afecteze fluctuațiile cuantice ale momentului magnetic al materialului, ceea ce duce la defecțiuni.
Metode de litografie moderne utilizate pentru fabricarea Microsheme, produc 1-0,2 dimensiunea celulei microni, nanotehnologie - 10 nm. Când zona de celule de 1 pătrat densitate de înregistrare microni este de 100 Mbit / cm2 la frecvența de funcționare de 100 MHz și până la 1 Gbit / cm2, cu o frecvență în creștere de până la 1 GHz. Aceasta depășește capacitățile de memorie existente de zece ori.
Design-ul celulei de memorie este extrem de simplu: cele două inele feromagnetice (de lucru și de referință) și trei fire. inel Instrumente pot fi magnetizate în două moduri: fluxul său magnetic este direcționat în sens orar sau antiorar. procesul de înregistrare Managementul este efectuat două autobuze: un inel interior se extinde și creează un câmp magnetic vortex; celălalt - din exterior, câmpul său este perpendicular pe direcția de magnetizare a inelului. Cu acțiunea simultană a ambelor câmpuri inel de inversare are loc.
Pentru a citi informația de pe magistrala externă este un impuls electric de înaltă frecvență, care determină fluctuații în inelele momentului magnetic. Acesta induce o tensiune în anvelopă, care trece prin inele. Și în cazul în care partea de funcționare a celulei este magnetizat în aceeași direcție ca referință, fluxul total și, prin urmare, tensiunea de autobuz va fi zero (starea de „nu“ - 0). În cazul în care celulele sunt magnetizate în direcții opuse, curenții lor adăuga în sus, duce la apariția unui impuls de tensiune (starea de „da“ - 1).
Noua dezvoltare a cercetatorilor romani cu numele oficial „Magnitotoroidalnaya de memorie cu acces aleator“ este recunoscut ca prezenta invenție și protejate prin brevete.