Магниторезистивная память или MRAM — это как привет из прошлого. Вычислительная индустрия начиналась с записи данных магнитным полем на магнитные сердечники. Дёшево, надёжно, но с масштабированием возникают серьёзные проблемы. Магнитные поля в соседних ячейках совершенно не дружат между собой, что мешает увеличивать плотность записи. Поэтому вся современная память типа MRAM всё ещё не выросла до гигабитных ёмкостей и оперирует мегабитами данных.

Тем не менее, разработчики продолжают верить, что память типа MRAM станет идеальной энергонезависимой памятью, которая заменит собой все существующие типы памяти. Она будет быстрой как SRAM, плотной как NAND-флэш и дешёвой как ROM. Что позволяет на это надеяться? Свежая публикация в журнале Nature, в которой группа исследователей из Университета Эйндховена рассказала о новой структуре ячейки MRAM.

Предложенный разработчиками метод называется "field-free magnetization reversal by spin-Hall effect and exchange bias" или, по-русски, "обратимая бесполярная намагниченность с помощью эффекта Холла и кривой обмена" или, проще "токовый изгиб". Как следует из описания разработки, состояние ячейки (магнитный бит) быстро переключается токовой кривой (потоком электронов), которая возникает после обработки токового канала слабыми сигнальными импульсами. Токовая кривая возникает как проявление эффекта Холла, когда изменение направления вращения спина электрона заставляет отклоняться электроны с разнонаправленными моментами вращения. Как пример из жизни разработчики приводят пример удара по мячу в футболе с подкручиванием.

Возможность воздействовать на спины электронов слабыми импульсами появилась после получения специального антиферромагнитного материала, "замораживающего" магнитное поле в ячейке. Увы, разработчики использовали для этого комбинацию платины и иридия, что делает неоправданным промышленное внедрение технологии на данном этапе. Однако есть надежда, что разработка будет доведена до промышленного внедрения в течение трёх или пяти лет. Радует то, что на основе разработки создан рабочий прототип для изучения характеристик MRAM с использованием нового метода записи (на фото выше).