英開發出基于自旋電子技術的3D存儲芯片

　　據美國每日科學網1月31日(北京時間)報道，英國劍橋大學的科學家開發出一種新型3D存儲芯片。目前的存儲芯片多為平面結構，數據只能前后左右移動，而這種3D存儲芯片可實現數據在三維空間中的存儲和傳遞，將大幅提高目前存儲設備的存儲能力。相關論文發表在1月31日出版的《自然》雜志上。

　　論文合著者、劍橋大學博士雷納德·拉沃瑞森說，目前大多數存儲芯片都如同平房一樣，所有一切都發生在同一層面上。而新研究像是建造了一棟樓房，并在各個樓層間架設了樓梯，幫助數據在不同樓層間實現傳遞。

　　傳統上，存儲芯片采用電子保存數據，硬盤中采用磁性記錄數據，這次研究將這兩種方法進行了融合。劍橋大學的科學家使用了一種被稱為自旋電子芯片的微芯片，即電子功能基于引起磁性的電子旋轉，而不是傳統微芯片使用的電荷。自旋電子正在越來越多的被用于計算機，人們普遍認為，未來幾年中，它們將成為標準的存儲芯片。

　　為了創建微芯片，他們首先使用了一種被稱為“濺射”的技術，讓鈷、鉑、釕原子在硅芯片上像多層三明治一樣被重疊起來。鈷和鉑的原子存儲數字信息的方式與傳統硬盤類似，而釕原子則充當信使的角色，讓住在不同“樓層”的鈷和鉑原子互通有無。這種“樓梯”的每一節 “臺階”只有幾個原子高。研究人員借助激光，通過磁光克爾效應(MOKE)探測不同“樓層”的數據內容。數據的傳輸和移動則通過開關磁場的方式來實現。

　　負責此項研究的劍橋大學卡文迪什實驗室的拉塞爾·卡本教授說：“這是材料科學威力的一次精彩展示。此前，要實現這樣的效果，我們只能借助一系列的電子晶體管。現在，只需通過對不同元素進行巧妙地組合和利用即可。這是21世紀人們的創造方式，即利用現有的元素和材料創造出前所未有的新功能。”