Metalo logika | NPP Azijos medžiagos

Metalo logika | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Dabartinis magnetinių sferų judėjimas feromagnetine viela leidžia pastatyti naujo tipo visų metalų loginius vartus.

Kinijos tyrėjai įrodė naujo tipo loginių vartų veikimą, pagrįstą feromagnetinės vielos varžos pokyčiais, atsirandančiais tada, kai siena tarp dviejų jos magnetinių domenų yra perkelta iš vielos susiaurėjimo. Jų rezultatai galėtų sudaryti galimybę sukurti logines grandines iš metalo, o ne iš silicio.

Svarbus silicio pagrindu pagamintų loginių schemų trūkumas yra tas, kad pašalinus energiją jie praranda visą informaciją. Taigi, kai kompiuteris vėl įjungiamas, reikia laiko, kol jo operacinė sistema vėl įkrauna.

Vienas iš būdų, kuris buvo pasiūlytas šiai problemai išspręsti, yra informacijos kodavimas įtaisų, pagamintų iš feromagnetinių medžiagų, įmagnetinimui. Norint išlaikyti savo būseną, tokiam įtaisui neturėtų būti reikalingas nuolatinis elektros srovės srautas. Iššūkis yra rasti būdą, kaip pakeisti ir perskaityti magnetinę būseną.

Paprasčiausias būdas perjungti tokio prietaiso įmagnetinimą yra naudoti magnetinius laukus. Deja, į ritinius panašios solenoidinės struktūros, reikalingos šiems laukams generuoti, yra per didelės ir naudoja per daug energijos, kad būtų pastatytos į miniatiūrinę grandinę. Tačiau Changzhi Gu ir kolegos 1 iš Bejingo nacionalinės sutrumpintų medžiagų fizikos laboratorijos rado alternatyvų sprendimą.

Kai srovė praeina pro magnetinę vielą, turinčią du priešingo įmagnetinimo domenus, sritį skirianti sritis gali būti perkelta išilgai vielos. Jei siena pateks į nanometro dydžio varžtą vieloje, ji gali įstrigti. Gu komanda nustatė, kad kai tai atsitiks, laido pasipriešinimas kardinaliai pasikeičia. Be to, pasipriešinimą būtų galima pakeisti atgal, atitraukus sieną nuo susiaurėjimo pakankamai stipria srove.

Image

1 pav. Visiškai metalinių autorių nenaudojamų vartų skenavimo elektronų mikrografija, sudaryta iš dviejų lygiagrečiai sujungtų nanodalelių feromagnetinių laidų susiaurinimų.

Derindami du susiaurinimus lygiagrečiai, kad išnaudotumėte tokius efektus, jie sukonstravo paprastus NOT vartus (1 pav.) - įrenginį, kuris aukštos įtampos įvestį paverčia žemos įtampos išvestimi. Autoriai taip pat įdiegė „AND“, „OR“, „NAND“ ir „NOR“ vartus, kurie yra reikalingi sudėtingesnėms loginėms grandinėms sukurti. Šios idėjos paprastumas turėtų leisti tokias grandines padaryti daug mažesnes ir netgi sujungti jas su įprasta silicio elektronika.

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.