电力/性能:7月26日

灵活的MRAM

研究人员从新加坡国立大学,延世大学,根特大学和新加坡材料研究与工程研究所的嵌入式磁存储器芯片在一个塑料材料,能够灵活的弯管。

新装置作用于磁阻的随机存取存储器(MRAM),它使用一个氧化镁(分别)的磁隧道结(MTJ)来存储数据。

尽管大量的研究了不同类型的内存芯片和材料,仍有重大挑战在软基板制造高性能内存芯片是灵活的,在不牺牲性能。

研究小组首先发展镁质MTJ硅表面,然后底层硅蚀刻掉。使用转移印花方法,团队植入磁性记忆体晶片在一个灵活的塑料表面的聚对苯二甲酸乙二醇酯在控制量引起的应变将记忆体晶片在塑料表面。

从新加坡国立大学副教授杨Hyunsoo演示了内存芯片的灵活性。(来源:新加坡国立大学)

“我们的实验表明,我们的设备的隧穿磁电阻可能达到300%——就像一辆车有非凡的功率水平,”杨Hyunsoo说,新加坡国立大学电气和计算机工程的副教授。“我们也设法实现提高切换的唐突。与所有这些增强功能,灵活的磁性芯片能够传输数据快。”

团队正在进行实验,以提高设备的磁电阻微调其磁结构的应变水平,和他们也计划在其他各种电子元器件应用他们的技术。他们最近被授予美国和韩国的专利技术。

集团也有兴趣与行业合作伙伴合作,进一步探索应用程序。

微型天线

科学家Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR),作为一个国际研究风险的一部分,成功地生成旋转波极短的波长在纳米范围内,未来信息传递的关键特性更紧凑的芯片。

说:“一个主要的问题与当前技术博士塞巴斯蒂安Wintz HZDR研究所的“是热时生成数据传输电流的援助。我们需要一个新概念。“物理学家正在与国际的同事在所谓的旋转波(磁振子)将取代移动费用在未来成为信息载体。

“伟大的旋转波的优点在于电子自己不要动,“Wintz解释说,“因此很少的数据流产生的热量。”

代表一个属性的粒子的自旋磁矩。然后他们像小磁铁在铁磁材料相互平行。如果其中一个改变旋转方向,这对邻国的连锁效应。连锁反应产生了自旋波。

传统方法采用生成旋转波是使用小金属天线时产生磁振子由高频交流电。最小的波长,可以以这种方式将生成大小使用的天线。这就是主要问题在于小波长纳米尺度需要为了满足的需求更大的小型化。它目前是不可能的,然而,这么小的高频天线。

磁漩涡的中心发出旋转波非常短的波长的高频交变磁场的存在。(来源:HDZR)

研究小组成功地生成极短波的自旋在一个全新的方式。作为一个自然形成的天线,他们使用磁漩涡的中心是产生在一个小,超薄铁磁磁盘。由于磁盘的大小有限,旋转不并行排列正常但躺在同心圆的平面磁盘。反过来,这力量小面积的旋转中心的磁盘,衡量直径只有几纳米整理起来,因此,对点远离磁盘的表面。如果这个中部地区是受一个交变磁场产生一个自旋波。

需要更多的技巧,然而,为了缩短波长。因此,第二个微小的磁盘被放置在第一个,中间由一非磁性层。当这种分离层是用特定制作的厚度,然后两个磁盘交互等方式引出一个反铁磁性的磁盘之间的耦合——试图在相反的方向旋转,减少了多次发出旋转波的波长。“只有这样我们到达结果相关的信息技术,“Wintz补充道。

石墨烯糕点

麻省理工学院的一组研究人员已经找到了一种方法来有效地创建复合材料包含数百个原子层,只是厚但跨度材料的全宽。发现可以为设计新开辟广泛的可能性,低复合材料的光学设备,电子系统和高科技材料。

材料如石墨烯、二维形式的纯碳,碳纳米管,小缸,本质上是卷起的石墨烯,是“最强的,坚硬的材料可用,”迈克尔·斯特拉诺说,麻省理工学院化学工程教授,因为他们的原子在一起完全由碳碳键,这是“最强的大自然所给予我们的化学键。因此,研究人员一直在寻找的方式使用这些纳米材料复合材料添加伟大的力量,就像钢筋用于增强混凝土。

的最大障碍已经寻找这些材料在一个矩阵中嵌入另一个材料以有序的方式。这些微小的床单和管也有强烈的倾向去纠结在一起,所以就搅拌成一批液体树脂之前设置不起作用。团队的见解是找到一个方法来创建大量的层,堆在一个完全有序的方式,无需单独栈的每一层。

虽然过程比听起来更复杂,它的核心技术类似于用来制造超强钢剑的叶片,以及千层饼的果仁蜜饼和拿破仑。一层材料——钢铁、面团,或石墨烯——摊平。材料本身就是在翻了一番,捣碎或推出,然后一遍又一遍的翻了一倍,一次又一次,一次又一次。

与每一个褶皱,层数加倍,从而产生一个分层指数增加。只有20折叠会产生超过一百万层排列整齐。

它不能准确计算出纳米尺度上。在这个研究中,而不是折叠材料,团队将整个街区——本身组成的互层的石墨烯和复合材料-季度,然后下跌四分之一在另一个之上,四倍数量的层,然后重复这个过程。但结果是一样的:一个统一的堆层,迅速产生,并且已经嵌入到基质材料,在这种情况下,聚碳酸酯,形成一个复合。

的过程一堆平行石墨烯始于一个化学气相沉积(I)做出石墨烯与聚合物涂层表;这些层堆叠(II),折叠和削减(III)和堆压,层数成倍增加。该团队使用一个相关的方法团队产生鼻孔纤维。(来源:麻省理工学院)

在他们的概念验证的测试中,麻省理工学院的团队产生与高达320层的石墨烯复合材料嵌入到他们。他们能够证明即使石墨烯添加到材料的总量是微不足道的,只有不到1/10的百分之一按重量——这导致了明确的整体实力的改善。

该小组还发现了一种方法使结构从石墨烯纤维,可能使纱线和织物的创建与嵌入式电子功能,以及另一个类的复合材料。方法使用剪切机制剥离层的石墨烯的方法,使他们卷起成滚动的形状,在技术上称为阿基米德螺旋。

能够克服最大的缺点之一石墨烯和碳纳米管的能力融入长纤维:极端滑溜。因为他们是如此光滑,链滑过去的彼此,而不是粘在一起包。和新的滚动链不仅克服这一问题,他们也非常有弹性,不像其他超强凯夫拉纤维等材料。这意味着他们可能会让自己被编织进防护材料,可以给不打破。

新的分层复合材料的一个意想不到的功能,斯特拉诺说,是石墨烯层,这是极其导电,保持连续性的混合样品中没有任何短路到邻近的层。例如,简单的电子探针插入栈一定精确的深度将能够独特解决任何一个数百层。这可能最终导致新型复杂多层的电子产品,他说。