пленке не образуются. Последовательная подача импульсов тока Iз и Iпер приводит к появлению новых скирмионов и их перемещению вдоль магнитного слоя (рис. 5.22, б). При изменении направления тока направление перемещения скирмионов также меняется на противоположное. При увеличении плотности тока скорость движения скирмионов линейно возрастает.

Визуализация доменной структуры магнитного слоя и скирмионов может осуществляться с помощью магнитооптического эффекта Керра при использовании поляризационного микроскопа с большим разрешением (рис. 5,22, б).

Считывание записанной информации производится с помощью ТМР-датчика. Наличие скирмиона соответствует логической единице, а отсутствие – логическому нулю.

По сравнению с беговой (трековой) памятью скирмионная трековая память:

–может иметь более высокую плотность записи информации (при размерах скирмионов в единицы нанометров, расстояние между ними может быть таким же, в то время как расстояние между доменными границами равно размеру доменов и не может быть меньше нескольких десятков нанометров);

–использует в 103…104 раз меньшую плотность электрического тока, перемещающего ячейку памяти (так как для перемещения доменной границы требуется больше энергии, чем для перемещения скирмиона);

–обладает меньшей скоростью движения ячеек памяти (скирмионы движутся со скоростью несколько метров в секунду), но высокой плотностью их упаковки, за счет которой скорость записи/считывания информации может быть существенно повышена.

Контрольные вопросы по главе 5

1.Какими основными преимуществами и недостатками обладают ЗУ с магнитной записью по сравнению с ЗУ, в которых ЗС создана на основе полупроводниковых материалов?

2.Почему в ЗУ на основе ферритов с ППГ воспроизведение приводит к разрушению записанной информации?

190

3.Какие основные свойства ТМП позволяют их использовать в ЗУ?

4.Какие магнитные материалы применяются в ЗУ, какие их свойства используются при этом?

5.Какие технологии создания магнитных лент применяются при создании ЗУ?

6.Что такое суперпарамагнитный предел в вычислительной технике?

7.Какой метод записи – с продольным или с перпендикулярным намагничиванием – обеспечивает большую́ плотность записи носителя данных?

8.Какие устройства и почему именно они применяются для архивации и резервного копирования больших массивов данных?

9.Какие принципы лежат в основе работы головок воспроизведения ЗУ на МЛ и ЖМД?

10.Расскажите о принципах построения магниторезистивных запоминающих устройств.

11.Какие решения предлагаются для увеличения плотности данных в ЗУ на ЖМД при разработке новых технологий записи?

Список рекомендуемой литературы по главе 5

Лебедев О. Н. Применение микросхем памяти в электронных устройствах: справ. пособие. М.: Радио и связь, 1994.

Применение интегральных микросхем памяти: справ. / А. А. Дерюгин, В. В. Цыркин, В. Е. Красовский и др.; под ред. А. Ю. Гордонова, А. А. Дерюгина. М.: Радио и связь, 1994.

Грабчиков С. С. Аморфные электролитически осажденные металлические сплавы. Минск: Изд. центр БГУ, 2006.

Звездин А. К., Котов В. А. Магнитооптика тонких пленок. М.:

Наука, 1988.

Чеченин Н. Г. Магнитные наноструктуры и их применение: учеб. пособие. М.: Грант Виктория ТК, 2006.

Васильева Н. П., Касаткин С. И., Муравьев А. М. Магниторезистивные запоминающие элементы с произвольной выборкой / Ин-т проблем управления РАН. М., 1998.

Касаткин С. И., Васильева Н. П., Муравьев А. М. Спинтронные магниторезистивные элементы и приборы на их основе. М., 2005.

191

Кравченко А. Ф. Магнитная электроника. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002.

Китов А. И., Криницкий Н. А. Электронные вычислительные машины. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1958.

Преображенский А. А., Бишард Е. Г. Магнитные материалы и элементы. М.: Высш. шк., 1986.

Физическая энциклопедия: в 5 т / гл. ред. А. М. Прохоров. М.: Сов. энциклопедия, 1988.

Магнитные материалы микро- и наноэлектроники / А. Л. Семенов и др. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2012.

Электроника. Термины и определения: сб. стандартов. Ч. 3. М.: Стандартинформ, 2005.

Малоземов Дж., Слонзуски А. Доменные стенки в материалах с цилиндрическими магнитными доменами. M.: Мир, 1982.

Вонсовский С. В. Магнетизм. М.: Наука, 1971.

Подгорная Е. Современные методы магнитной записи сигналов. СПб.: Изд-во СПбГУКиТ, 2010.

ГОСТ 25868–91. Оборудование периферийное систем обработки информации. Термины и определения.

Брагинский Г. И., Тимофеев Е. Н. Технология магнитных лент. Л.: Химия, 1987.

Бабурин С., Самоделов А. Магниторезистивная память MRAM компании Everspin Technology // Компоненты и технологии. 2012. № 10. С. 51–54.

Зайцев И. Сравнение новых технологий энергонезависимой памяти // Компоненты и технологии. 2004. № 4. URL: http://www.kit- e.ru/assets/files/pdf/2004_04_66.pdf

Пат. РФ № 2471260. Операция записи для магниторезистивного оперативного запоминающего устройства с переносом спинового момента с уменьшенным размером ячейки бита / С. О. Дзунг, М. Х. Сани, С. Х. Канг, С. С. Йоон. Опубл. 27.12.2012.

Пат. US 8945950. STT-MRAM cell structures / J. Liu, G. Sandhu. Опубл. 03.02.2015.

Matsumoto K., Inomata A., Hasegawa S. Thermally Assisted Magnetic Recording // FUJITSU Sci. Tech. J. 2006. Vol. 42, № 1. P. 158–167.

192

Jian-Ping W. FePt Magnetic Nanoparticles and Their Assembly for Future Magnetic Media // Proc. of the IEEE. 2008. Vol. 96, № 11. Р. 1847–1863.

URL: https://nationalmaglab.org/education/magnet-academy /learn-the-basics/stories/giant-magnetoresistance.

Kobayashi K., Akimoto H. TMR Film and Head Technologies // FUJITSU Sci. Tech. J. 2006. Vol. 42, № 1. P. 139–148.

Пат. US 20030214753. Thin film magnetic recording inductive write head with laminated write gap / Y. Hsu, C. Tsang. Опубл. 20.11.2003.

Dee R. H. Magnetic Tape for Data Storage: An Enduring Technology // Proc. of the IEEE. 2008. Vol. 96, № 11. P. 1775–1785.

ГОСТ 15971–90. Системы обработки информации. Термины и определения.

Coey J. M. D. Magnetism and Magnetic Materials. Cambridge University Press, 2010.

URL: http://ru.gecid.com/ittech/vzglyad_na_buduschee_informatsionnyh_nositeley_vmeste_s_seagate/?s=1.

URL: http://nano-technology.org/novoe/magnitnaya-pamyat-na- begovoy-dorozhke-byistro-deshevo-i-nad.html.

Мериан Л. Seagate выпустит винчестер на 5 Тбайт в будущем году и на 20 Тбайт к 2020 году // Computerworld Россия. 2013. № 25.

URL: http://www.intuit.ru/studies/courses/12180/1173/lecture/ 24914?page=1.

Войтович И. Д., Корсунский В. М. Спинтроника и ее вклад в элементную базу информатики. Ч. 1 // Математичні машини і системи. 2014. № 1. С. 3–21.

ГОСТ 13699–91. Запись и воспроизведение информации. Термины и определения.

ГОСТ 25492–82. Устройства цифровых вычислительных машин запоминающие. Термины и определения.

Skyrmions on the track / A. Fert et al. // Nature Nanotechnology. 2013. Vol. 8. P. 152–156.

Room-temperature skyrmion shift device for memory application / Yu. Guoqiang et al. // Nature Nanotechnology. 2016. December. 35 p.

193