Nanometrinė, nemagnetinė informacijos nuskaitymo galvutė

   Sukurta nanometrinių matmenų, nemagnetinė informacijos nuskaitymo galvutė, naudojanti ekstraordinarios magnetovaržos EMR (Extraordinary MagnetoResistance) reiškinį. Dabartiniai magnetiniai atminties įtaisai leidžia viename įrašo terpės kvadratiniame colyje sutalpinti 15 gigabaitų informacijos. Toks rezultatas yra pasiekiamas nuskaitymo galvutes gaminant iš sluoksniuotų magnetinių metalų darinio, kuriame pasireiškia arba milžiniška magnetovarža GMR (Giant MagnetoResistance), arba tunelinė magnetovarža TMR (Tunneling MagnetoResistance), leidžiančios paversti mažyčių magnetinių domenų lauko orientaciją (aukštyn - žemyn) elektrinės varžos pokyčiais. Abu šie reiškiniai naudoja elektronų sukinį, todėl juos labai įtakoja magnetiniai triukšmai. EMR efekte yra svarbi elektronų orbitų laisvės laipsniai; magnetinis laukas atlenkia srovę tolyn nuo laidaus, prie puslaidininkio prijungto šunto ir šitaip padidina komponento varžą.

   Stuarto Solino iš NEC mokslinio centro Princetone vadovaujama grupė mezoskopišką nuskaitymo galvutę pagamino iš nemagnetinės medžiagos - silicio legiruoto indžio stibido (žr. elektroniniu mikroskopu padarytą nuotrauką), kurioje pasireiškia EMR efektas. Anot Solino, GMR ir TMR naudojančios galvutės dėl triukšmų negalės pasiekti didesnių nei 150 GB kvadratiniame colyje įrašytos informacijos tankių, o EMR gali pasiekti 1 TB/colį2 ir yra pakankamai spartus efektas. Bandomąjį 116 TB/colį2 prietaisą mokslininkai pagamino naudodami daugiapakopius elektronų litografijos procesus, pareikalavusius ypatingo tikslumo. Atskiros darinio detalės privalėjo būti sutapatintos 10 nm tikslumu. Nors šio prietaiso galimybių magnetiniai triukšmai ir neriboja, jo veikai reikia 10 kartų stipresnių magnetinių laukų negu naudojami dabartinėse technologijose, todėl ta aplinkybė gali kol kas rimtai riboti taikymus praktikoje.


Mokslo įdomybės