中科院物理所研制成功一种新型磁随机存取存储器MRAM原理型器件
的量子特性,没有任何两个费米子能有同样的量子实现凝聚和超流,一是将两费米子在位形空间形成 2012-07-19################2012-07-19######2#0#12-07-19########() 态 ,不能在同一时间处于同一地点 ,也就是服从费米 束缚态 位置强关联 ,如分子 B EC ,另一种选择是
() 动量强关联 ,如 BCS 超导 。 费米凝聚 形成库珀对 - 狄拉克统计。 在实验实现玻色 - 爱因斯坦凝聚之
后 ,超冷费米气体又成为近几年的研究热点 。 1999 体则处于所谓的 B EC - BCS 超流转变两个极端的 年 ,来自 J ILA 的 J in 小组首次在两分量的钾费米原 中间。 超冷费米气体不仅能为高温超导等凝聚态物 子中观察到量子简并现象 。 2003 年底 , Inn sb ruck 的 理中许多问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
的研究作出贡献 ,也能成为研究中子 Grimm 小组 、J ILA 的 J in 小组 、M IT 的 Ke tte rle 小组 星 、夸克 - 胶子等离子体等宇宙诞生和演化中若干 和法国 EN S的 Sa lomon小组先后在两分量的费米原 现象的理想模型。 超冷费米气体由于其独特的量子
( ) 子中 制 备 出 了 分 子 凝 聚 体 mo lecu la r conden sa te 。 特性还在原子干涉仪 、光频标等领域具有重要的应 稍后的 2004 年 1 月 , J in 小组利用同样的 Fe shbach 用价值 。
( 共振技术实现了人们寻求已久的费米凝聚体 Fe r2
?封面说明 ?
中科院物理所研制成功一种新型磁随机存取
()存储器 MRAM 原理型器件
()新型磁随机存取存储器 MRAM 是今后新一代计算机 、信息和通信技术中的核心器件 ,具有数据非易失性 、抗辐射性 、高
() ( ) ( ) 速 、高密度 、低功耗 、长寿命等特点 。以计算机为例 : 1 磁随机存储器 MRAM ; 2 300Gb it / inch2 以上高密度高容量磁硬
( ) ( ) 盘 ; 3 高频 CPU; 4 大屏幕长寿命低功耗液晶显示器 ,基本上能构成今后一段时期一些高性能计算机的主要核心部件 。 因
()此 ,新型磁随机存储器 MRAM 不仅对计算机更新换代起到重要推动作用 ,而且也对信息和通信技术中的信息快速交换 、安
()全处理和永备保存等等 ,起到至关重要的作用 。 所以 ,新型磁随机存储器 MRAM 技术是未来极其重要的一种信息存储和处 理方式 ,在未来的信息产业 、家电和工业设施方面预期拥有高达数百亿美元的市场价值 ,是推动一个国家经济可持续发展的 一种重要科技和产业技术 。
()2006年 9月 ,中科院物理研究所韩秀峰课题组研制成功了一种新型的磁随机存取存储器 MRAM 原理型器件 ,该项研究 于 2006年 9月 25日通过 973课题验收 , 2006年 11月 7日通过中科院成果鉴定 。 这种新型磁随机存取存储器摈弃了传统的 采用椭圆形磁性隧道结作为存储单元和双线制脉冲电流产生和合成脉冲磁场驱动比特层磁矩翻转的做法 ,而是采用 100 nm
(尺度下的磁矩闭合型纳米环状磁性隧道结作为存储单元 例如一种 0和 1信息存储方式是 :当自由层相对钉扎层的磁矩都是 顺时针排列或都是逆时针排列时 ,属于磁矩平行状态 ,隧道结电阻呈低电阻值 ; 当自由层相对钉扎层的磁矩一个是顺时针排
) 列而另一个是逆时针排列时 ,属于磁矩反平行状态 ,隧道结电阻呈高电阻值 ,并采取正负脉冲极化电流直接驱动比特层磁矩
μ顺时针或逆时针翻转的工作原理 ,可以克服常规 MRAM 所面临的相对功耗高 、存储密度低等瓶颈问题 。 目前利用 400A 至
μ650A 脉冲极化电流就可以直接驱动存储单元比特层的磁矩翻转 ,进行写操作 ,并有望进一步优化和降低写操作电流 ; 利用
μ10到 20A 的脉冲电流可进行读操作 。
封面图示是该课题组采用常规椭圆形磁性隧道结存储单元制备的传统型 16 ×
16 MRAM 原理型演示器件 ,左图是该课题组研制的采用纳米环状磁性隧道结存储单
元制备的新型 4 ×4 MRAM 原理型演示器件及其对比实验用的传统型 4 ×4 MRAM 原 理
型演示器件 。
采用纳米环状磁性隧道结存储单元制备的新型 MRAM 原理型器件设计
方案
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有
( )( )诸多优点 : 1可以显著减小写电流的大小 ,降低了功耗和热噪声 ; 2 可以显著降低 存储单元内部比特层和参考层之间以及
( )近邻比特单元之间的静态和动态磁耦合 ,保 证存储单元反转过程中写操作的均匀性和一致性 ,可以显著降低磁噪声 ; 3 该
μμ设计具有容易加工和微制备的优势 ,容易保证 存储单元形状上的均匀性和一致性 ,较容易与现有的 0. 18m , 0. 13m和 0. 09
μm 的半导体集成电路工艺相匹配 ,有望获得
( )256 M b it / inch2或直至 6 Gb it / inch2以上的存储密度和容量 ; 4在同样层状结构和材料的制备条件下 ,更容易获得高磁电阻
( ) ( )TMR 比值 ; 5 能显著简化磁性隧道结的结构和 MRAM 制备工艺过程 ,降低制造成本 。 6 可以提供两种以上 0 和 1 信息的 二进制存储方式 ,或者将来有可能实现 0, 1和 2的三进制 MRAM 存储方式 。 基于这一新的设计理念和结构 ,可以极大的提升
研制高性能、低成本MRAM产品的可行性,从而提高MRAM的生存力和竞争力,有利于加快国际上MRAM产品研发及产业化 2012-07-19################2012-07-19######2#0#12-07-19########
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