Tecnología SOT-MRAM donde la tecnología Tipo Y y SOT es beneficiosa para el cambio sin campo. Crédito: Tetsuo Endoh et al
Investigadores del Centro de Sistemas ElectronEnEutivos Integrados Innovadores (CIE), Universidad de Tohoku, han logrado la potencia de escritura más baja del mundo para un tipo específico de dispositivo de almacenamiento de memoria. Este dispositivo no solo cuenta con eficiencia energética récord, sino que también es increíblemente rápido. Este hallazgo puede conducir a avances revolucionarios en la tecnología de dispositivos de almacenamiento de memoria que también contribuyen a un futuro más verde y eficiente.
A medida que avanza la tecnología, la demanda de circuitos integrados de alto rendimiento (ICS) que pueden mantener los aumentos. Los ICS en el uso actual tienen mucho margen de mejora, ya que la memoria estática de acceso aleatorio (SRAM) y la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM) consumen energía incluso durante el modo de espera.
Una solución potencial que obtiene un inmenso interés global son los recuerdos magnetoresistivos de acceso aleatorio (MRAM), que aprovechan las propiedades magnéticas para mantener un alto rendimiento sin consumir demasiada potencia. En particular, la memoria de acceso aleatorio magnetoresistivo de la órbita de órbita giratoria (SOT-MRAM) tiene el potencial de reemplazar directamente SRAM.
Sin embargo, SOT-MRAM necesita un ajuste fino antes de que podamos hacer el cambio oficialmente, a saber, mejorar su eficiencia energética a velocidades de escritura rápidas y el hecho de que necesita una influencia magnética externa.
Para abordar esto, en 2019, un equipo de investigación en la Universidad de Tohoku dirigido por los profesores Tetsuo Endoh (el director de CIES) y Hideo Ohno (el ex presidente de la Universidad Tohoku) demostró una tecnología SOT-MRAM con una redacción de alta velocidad hasta 0.35 Ns sin un campo magnético externo.
(a) Configuración experimental para la medición del transporte, (b) la dependencia de las características de cambio de 0.35NS en los ángulos de SOT de dispositivos SOT. Crédito: Tetsuo Endoh et al
“Nuestro estudio anterior resolvió el problema de necesitar un campo magnético externo de asistencia”, relata endoh. “Para avanzar aún más en esta tecnología para mantenerse al día con nuestra sociedad rápida y basada en Internet y Internet de las cosas, el estudio actual se realizó para resolver el problema de escribir energía, la cantidad de potencia requerida para ‘escribir’ datos en el dispositivo”.
El equipo de investigación avanzó con éxito en la tecnología de diseño para la estructura del dispositivo y las propiedades magnéticas en dispositivos SOT en dispositivos. Específicamente, se centraron en el ángulo de inclinación del dispositivo SOT incluido y la anisotropía magnética de la capa libre, utilizando simulación micromagnética para reducir la potencia de escritura.
Como resultado, lograron la potencia de escritura más baja del mundo de 156 FJ en dispositivos SOT con capacidad para 75 ° fabricados utilizando el proceso de oblea de 300 mm. Demostraron que estas células SOT-MRAM redujeron la potencia de escritura (0.35 ns de escritura sin campo) en un 35% en comparación con las tecnologías actuales del dispositivo SOT, al tiempo que mantienen la estabilidad (factor de estabilidad térmica (E/KBT) de 70 y una alta relación TMR de 170%).
Estos logros pueden servir como directrices para el desarrollo de SOT-MRAM con bajo consumo de energía, alta velocidad y escritura sin campo para que SOT-MRAM sea práctico para aplicaciones comerciales. Según estos hallazgos, la adopción de SOT-MRAM contribuirá a la realización de la electrónica consciente de la energía y de alto rendimiento que podría lanzarnos a una nueva era de avances tecnológicos.
Los resultados se presentan en el IEEE International Memory Workshop (IMW 2025), celebrado en Monterey, California, del 18 al 21 de mayo de 2025. El documento se titula “Potencia de baja escritura y Sub-NS sin campo Celda SOT-MRAM con tecnología de diseño de estructura SOT y anisotropía magnética para la memoria no volácula”.
Proporcionado por la Universidad de Tohoku
Cita: la operación de potencia de escritura más baja del mundo para la celda SOT-MRAM de alta velocidad alcanzada (21 de mayo, 21 de mayo) recuperada el 21 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-world-lowest-power-high-sot.html
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