Ett team av forskare från ETH Zürich och Paul Scherrer-institutet har utvecklat ett sätt att bygga en helelektrisk magnetisk logikport. I deras tidning publicerad i tidningen Natur , gruppen beskriver deras enhet och hur bra den fungerar. See-Hun Yang med IBM Research – Almaden har publicerat en artikel om News and Views som beskriver teamets arbete i Schweiz i samma journalnummer.

Under de senaste decennierna har datorer har vuxit allt snabbare, möjliggör den stora uppsättningen avancerade applikationer som nu är tillgängliga för användare. För att se liknande tillväxt i framtiden, nya metoder för att bygga datorer måste utvecklas, dock. Detta beror på att de fysiska gränserna för kiselmikrokretsdesign närmar sig. En intressant möjlighet för forskare är att använda magnetiska element i logiska grindar istället för standardelektronik som nu används. Tyvärr, forskning om sådana element har hållits upp av behovet av externa magnetfält. I denna nya insats, forskarna har gjort inhopp mot att lösa detta problem genom att utnyttja chiralitet mellan domäner.

Arbetet bygger på idén om magnetiskt racerbaneminne, i vilka ledningar rörs av strömmande elektroner. De byggde en INTE logisk grind som vänder riktningen för magnetiska domäner med hjälp av elektricitet. Porten bestod av en platt, omagnetiserad platinatråd täckt med ett lager magnetiserat kobolt. I deras arrangemang, magnetismen i kobolten var vinkelrät mot tråden, utom i den fasta domänväggen (gränsen mellan trådens magnetiserade områden). Och på den fasta domänen, magnetismen fick rotera antingen vänster eller höger (kiralitet). När elektricitet applicerades på ena änden av tråden på platinabasen, den rörliga domänväggen pressades längs tråden. När den kolliderade med en annan fast vägg, magnetkraftens (moment) riktning ändrades, och en ny domän med ett omvänt ögonblick skapades på motsatt sida av väggen. Resultatet blev en vänd bit.

Forskarna testade sin port genom att lägga till den i en korsning, möjliggör skapandet av NOR- och NAND -grindar. Forskarna föreslår att deras enhet kan vara ett första steg mot utvecklingen av en logisk grind för kommersiella produkter utan behov av några externa magnetfält. De föreslår att nästa steg blir att minska mängden ström, följt av ett bättre sätt att detektera ingångs-/utgångstillstånden för grinden.

© 2020 Science X Network