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Posts Tagged ‘memórias magnéticas’

logo_if50anos_200pxCriado em 9 de março de 1959, em consequência de um movimento nacional em prol da ciência brasileira, o Instituto de Física da UFRGS comemora seu primeiro cinquentenário com uma extensa agenda de atividades ao longo de todo este ano de 2009.

O referido movimento tem início com a criação do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), em 1949. Dois anos depois é criado o Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq), imediatamente seguido pela criação do Instituto de Matemática Pura e Aplicada (IMPA), em 1952. Em 1953 é criado o Centro de Pesquisas Físicas da UFRGS, que seis anos depois dá lugar aos Institutos de Física e de Matemática.

As propostas do movimento foram incorporadas no Plano de Metas proposto em 1956 por Juscelino Kubitschek, no âmbito do qual foi constituída a Comissão Supervisora do Plano dos Institutos (COSUPI), cujo resultado prático foi a criação dos seguintes Institutos:  Física e Matemática (UFRGS); Mecânica (UFPR); Genética (USP, Piracicaba); Economia Rural (UFRRJ); Química (UFBA); Minas e Metalúrgica (UFOP); Geologia (UFPE); Tecnologia Rural (UFCE).(Informações extraídas de http://www.mat.ufrgs.br/historico.html)

O andamento dos eventos comemorativos será apresentado no portal IF 50 anos, que também será utilizado para registrar fatos históricos pertinentes, extraídos do arquivo permanente do IF, ou de relatos pessoais de quem se dispuser a colaborar.

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Magnetization vector manipulation by electric fields
D. Chiba, M. Sawicki, Y. Nishitani, Y. Nakatani, F. Matsukura & H. Ohno

Conventional semiconductor devices use electric fields to control conductivity, a scalar quantity, for information processing. In magnetic materials, the direction of magnetization, a vector quantity, is of fundamental importance. In magnetic data storage, magnetization is manipulated with a current-generated magnetic field (Oersted–Ampère field), and spin current is being studied for use in non-volatile magnetic memories. To make control of magnetization fully compatible with semiconductor devices, it is highly desirable to control magnetization using electric fields. Conventionally, this is achieved by means of magnetostriction produced by mechanically generated strain through the use of piezoelectricity. Multiferroics have been widely studied in an alternative approach where ferroelectricity is combined with ferromagnetism. Magnetic-field control of electric polarization has been reported in these multiferroics using the magnetoelectric effect, but the inverse effect—direct electrical control of magnetization—has not so far been observed. Here we show that the manipulation of magnetization can be achieved solely by electric fields in a ferromagnetic semiconductor, (Ga,Mn)As. The magnetic anisotropy, which determines the magnetization direction, depends on the charge carrier (hole) concentration in (Ga,Mn)As. By applying an electric field using a metal–insulator–semiconductor structure, the hole concentration and, thereby, the magnetic anisotropy can be controlled, allowing manipulation of the magnetization direction.

Texto completo em http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7212/full/nature07318.html
Veja textos correlatos neste blog:

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Este é o título da minha coluna de agosto na Ciência Hoje Online. Tem a ver com a mensagem anterior, “New Speed Record for Magnetic Memories“.

Veja o primeiro e o último parágrafo:

A prestigiosa revista Physical Review Letters acaba de publicar um artigo que vai dar o que falar. O trabalho apresenta resultados obtidos por pesquisadores do instituto nacional de metrologia alemão – o Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) –,sobre reversão balística de magnetização. Apresentado assim, esse conceito soa como grego para a maioria das pessoas, mas o texto de divulgação que o PTB preparou para anunciar os resultados vem sendo reproduzido em inúmeros e importantes sítios da internet.

Num futuro próximo, você terá um minúsculo e potente computador na palma da sua mão. Em vez de uma máquina com 1 GB de memória RAM e um disco rígido com 100 GB, você vai simplesmente comprar um computador com memória de 200 GB, 300 GB, ou quanto seu orçamento permitir. Quando? Talvez antes de 2010.

Veja as fotos da coluna:


Memórias magnéticas de acesso aleatório fabricadas pela Everspin. O estudo alemão recém-publicado torna mais próxima a produção barata e em larga escala desses dispositivos (foto: reprodução).

As memórias magnéticas de ferrita, comuns nos anos 1960, logo deram lugar às memórias dinâmicas de acesso aleatório (DRAM) fabricadas com semicondutores (foto: H.J. Sommer III, prof. de engenharia mecânica, Penn State Univ.).

Para gravar informações nas memórias magnéticas, é preciso inverter o sentido de magnetização das células, de forma a configurar os bits 0 e 1 (arte: Lawrence Berkeley National Laboratory).

A popularização das memórias MRAM deve tornar possível a fabricação de palmtops extremamente pequenos, rápidos e com grande capacidade de memória (foto: Wikimedia Commons).

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Este é o título de uma nota à imprensa, divulgada pelo Physikalisch-Technische Bundesanstalt. A seguir a tradução.


Novo Recorde de Velocidade para Memórias Magnéticas

Reversão balística de spin possibilita memórias não voláteis ultra-rápidas.

18.8.2008

[PTB] Um experimento realizado no Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) exibiu reversão de spin em um nanomagneto, tão rapidamente quanto permite o limite fundamental. Usando a assim denominada reversão balística, memórias magnéticas não voláteis poderão operar com velocidades similares àquelas das mais velozes memórias não voláteis disponíveis no mercado. O experimento é descrito na próxima edição da Physical Review Letters (22/08/2008).

Chips de memórias rápidas, tais como DRAMs e SRAMs (Memória de Acesso Aleatório Dinâmico e Estático) usados atualmente têm uma desvantagem decisiva: no caso de interrupção da energia eles perdem a informação armazenada. Este problema poderia ser resolvido por intermédio de chips de memórias magnéticas denominadas MRAMs (Memória Magnética de Acesso Aleatório). Na MRAM, a informação digital não é armazenada por intermédio da carga elétrica, mas por meio da orientação da magnetização de uma célula magnética.

A última geração de MRAM usa o denominado efeito de torque de spin para a programação de bits magnéticos. Usando o torque de spin o estado da memória na célula pode ser programado numa forma muito simples pela aplicação de um pulso de corrente. Uma corrente positiva orienta a magnetização em uma direção (estado digital “ 0” ) e uma corrente negativa orienta na direção oposta (estado digital “ 1” ). MRAM com torque de spin é também uma promessa para a obtenção de alta densidade de armazenamento, comparável às memórias DRAM e Flash. Vários fabricantes de chips semicondutores estão desenvolvendo memórias com torque de spin; espera-se que seja em breve sua introdução no mercado.

Um pulso de corrente gerador de um torque no spin excita o movimento rotacional da magnetização da célula de memória – a assim chamada precessão. Normalmente, a magnetização tem que passar por vários ciclos de precessão até que a reversão completa se realize. Assim, os atuais protótipos de MRAM com torque de spin necessitam de aproximadamente 10 nanossegundos para efetuar um processo de gravação, o que compromete a velocidade da MRAM.

No experimento realizado no PTB, em Braunschweig, reversão de magnetização com torque de spin foi obtida com um único ciclo de precessão. Esta denominada reversão “balística” de magnetização com torque de spin corresponde ao limite físico de tempos ultra-curtos. Ela foi obtida por intermédio de um ajuste preciso dos parâmetros do pulso de corrente com um pequeno campo magnético perpendicular à direção da magnetização.

Usando reversão balística com torque de spin futuras MRAM poderão ser programadas com pulsos de corrente menores do que 1 nanossegundo, correspondendo a uma freqüência superior a 1 GHz. Será possível a fabricação de uma memória não volátil, com alta densidade e velocidade comparável às mais altas obtidas com as atuais memórias voláteis.

Publicação original :

Quasi-ballistic spin torque magnetization reversal S. Serrano-Guisan, K. Rott, G. Reiss, J. Langer, B. Ocker, and H. W. Schumacher Physical Review Letters 33 (2008)

Contato:

Dr. Hans Werner Schumacher, PTB Working Group 2.53 Low-dimensional Electron Systems, Telefone: +49531-592-2414, e-mail: hans.w.schumacher@ptb.de

Versão original disponível em http://www.ptb.de/en/aktuelles/archiv/presseinfos/pi2008/pitext/pi080818.html .

Nota :

Existem dois equívocos na informação da publicação original. O título correto do artigo é Biased Quasiballistic Spin Torque Magnetization Reversal, e o volume da revista não é o 33, é o 101 O endereço do artigo é este Phys. Rev. Lett. 101, 087201 (2008) (CAS).

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