Mémoires DRAM à l’oxyde de chrome ?

21 mai 2018, 09:43
Structure de cellule mémoire utilisant l'oxyde de chrome. Source : R. Ahmed et R. H. Victora.
Structure de cellule mémoire utilisant l'oxyde de chrome. Source : R. Ahmed et R. H. Victora.
La dynamique de la miniaturisation continue des cellules de mémoires à semi-conducteurs s'essouffle. Ces composants sont basés sur des transistors et utilisent des champs électriques pour stocker de l'information. Il est également possible de mémoriser des données grâce à des champs magnétiques en utilisant l'effet magnétoélectrique pour assurer le basculement des propriétés magnétiques d'un matériau à l'aide d'un champ électrique. Ce principe a pour lui la simplicité, les dimensions réduites et la faible consommation d'énergie.

Ce nouvel élément de commutation magnétoélectrique s'appuie sur l'oxyde de chrome (Cr2O3) et offre le potentiel nécessaire pour remplacer les dispositifs de stockage de masse flash des systèmes informatiques. Les chercheurs R. Ahmed et R. H. Victora ont proposé une structure de cellule de stockage basée sur l'oxyde de chrome, qui ne nécessite aucun champ magnétique et change d'état à l'aide d'une commande exclusivement électrique.
La cellule de mémoire à l'oxyde de chrome est circonscrite par un matériau magnétique qui produit un champ magnétique agissant par couplage mécanique quantique avec les moments magnétiques du chrome. Cette structure permet d'éviter que les champs magnétiques parasites n’affectent les cellules voisines. Par principe, la structure permet une miniaturisation extrême, et la surface accrue de l'interface par rapport à son volume améliore ses propriétés opérationnelles. À l’inverse, les cellules à semi-conducteurs voient augmenter leurs courants de fuite et leurs pertes thermiques au fur et à mesure de la miniaturisation de la structure. Épaulés par des spécialistes des matériaux, les chercheurs prévoient de développer le concept pour construire et tester un dispositif physique appelé, à terme, à remplacer les mémoires DRAM à semi-conducteurs des ordinateurs.

Pour autant, l'optimisation du stockage de masse à l'aide de cellules Cr2O3 devrait probablement nécessiter plusieurs années. L'un des principaux problèmes identifiés est la sensibilité du composant à la température. Les calculs effectués indiquent un impact sur la fiabilité à partir d'une température ambiante de 30 °C.

 
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