M-RAM, F-RAM etc. Speichertechnologien der Zukunft?

[Ailuros]

http://www.sciencedaily.com/releases/2012/12/121214191516.htm

So weit klingt es versprechend (wenn nichts ueberragend negatives daran liegt dass ich als Laie nicht erkennen kann). Es wird zwar einige Zeit dauern bis sich die Technologie realisieren laesst, aber fuer den mobilen Markt waere es vielleicht Gold wert. Meinungen?

[Tobalt]

Soweit ich es sehe benutzt die Gruppe CoFeB/MgO Tunnel junctions. Die sind besitzen keinen magnetoelektrischen (ME) Effekt. Das Schalten geschieht immer in Verbindung mit einem festen äußeren Magnetfeld. Solche Magnete lassen sich zwar prinzipiell mit in den Chips integrieren aber Permanentmagnete sind sehr temperaturempfindlich und ebenso sind es die Schalteigenschaften solcher CoFeB systeme. für eine Anwendung in Notebooks, die eine breite Spanne von Betriebstemperaturen leisten müssen, glaube ich, ist dies ungeeignet.

Tatsächliche Forschung in magnetoelektrischen Materials zum robusten Einsatz findet derzeit mit BiFeO3 (Bismutferrit) statt (echtes Multiferroikum). Dort sind die Leckströme durch die idealerweise isolierende Schicht aber wohl noch ein Problem.

Außerdem wird nach Materialien gesucht die oberhalb von Raumtemperatur sowohl ferroelektrisch und ferromagnetisch sind und sich magnetoelektrisch mit Spannung magnetisch schalten lassen würden

Ein etwas anderer Weg, Memory ohne Schaltströme zu realiseren basiert auf Ferroelektrischem Ram (Tunneling Electroresistance Effect - TER). Das ist meiner Meinung nach sehr robust und niedrigenergetisch. Problem ist derzeit dass bestimmte einkristalline Substrate gebraucht werden (kein Si). Prinzipiell ist dies wohl wohl die derzeit anwendungsbereiteste Technik.

[Ailuros]

Soweit ich es sehe benutzt die Gruppe CoFeB/MgO Tunnel junctions. Die sind besitzen keinen magnetoelektrischen (ME) Effekt. Das Schalten geschieht immer in Verbindung mit einem festen äußeren Magnetfeld. Solche Magnete lassen sich zwar prinzipiell mit in den Chips integrieren aber Permanentmagnete sind sehr temperaturempfindlich und ebenso sind es die Schalteigenschaften solcher CoFeB systeme. für eine Anwendung in Notebooks, die eine breite Spanne von Betriebstemperaturen leisten müssen, glaube ich, ist dies ungeeignet.

Tatsächliche Forschung in magnetoelektrischen Materials zum robusten Einsatz findet derzeit mit BiFeO3 (Bismutferrit) statt (echtes Multiferroikum). Dort sind die Leckströme durch die idealerweise isolierende Schicht aber wohl noch ein Problem.

Außerdem wird nach Materialien gesucht die oberhalb von Raumtemperatur sowohl ferroelektrisch und ferromagnetisch sind und sich magnetoelektrisch mit Spannung magnetisch schalten lassen würden

Ein etwas anderer Weg, Memory ohne Schaltströme zu realiseren basiert auf Ferroelektrischem Ram (Tunneling Electroresistance Effect - TER). Das ist meiner Meinung nach sehr robust und niedrigenergetisch. Problem ist derzeit dass bestimmte einkristalline Substrate gebraucht werden (kein Si). Prinzipiell ist dies wohl wohl die derzeit anwendungsbereiteste Technik.

Herzlichen Dank. Link zu Ferroelectric RAM auf wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Ferroelectric_RAM

[Tobalt]

Die in Wiki beschriebenen Fe RAMs sind nicht genau das, was ich meine, und sind wohl scheinbar auch schon marktreif.

Ich meinte tatsächlich Zellen die auf Tunnel Electroresistance basieren. Der Effekt ist analog zur Tunnel-Magnetoresistance (TMR), summary hier: http://www.sciencemag.org/content/313/5784/181.summary

Kurz:
Schreiben: analog zu Fe RAM
Lesen: analog zu MRAM (wobei der Widerstandsunterschied erheblich größer ausfällt zwischen ON/OFF.. Ratio kann bis zu 100 oder 1000fach sein)

das Barriermaterial ist ein dünnes Ferroelektrikum, typisch BaTiO3 oder PbZrO3. Damit diese bei den geringen Tunneldicken von 1-2 nm noch ferroelektrisch sind, müssen sie stark verspannt gewachsen werden auf speziellen Substraten, zB SrTiO3 oder NdGaO3.

Sieh zB hier:
http://www.nature.com/nmat/journal/v11/n4/full/nmat3254.html