Speicher mit vier logischen Zuständen

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Speicher mit vier logischen Zuständen
Speicher mit vier logischen Zuständen

Forscher des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik haben ein Speicherelement entwickelt, das vier logische Zustände kennt. Das Element besteht aus einem Sandwich von ferromagnetischen und ferroelektrischen Materialen. Mit einem elektrischen Impuls können sowohl die elektrischen als auch die magnetischen Eigenschaften des Elements umgeschaltet werden, wodurch der Tunnelwiederstand vier unterschiedliche Werte annehmen kann. Auf diese Weise kann die Speicherdichte MRAM-Speicher (Magnetic Random Access Memory) deutlich erhöht werden.
 
Das von den Forschern entwickelte „multiferroische“ Sandwich besteht aus einer ferroelektrischen Schicht (PZT), die sich zwischen zwei ferromagnetischen Schichten befindet. Die elektrische Polarisierung der PZT-Schicht kann mit dem Anlegen einer Spannung umgepolt werden. Die magnetische Polarisation lässt sich über ein Magnetfeld umpolen. Auf diese Weise lassen sich vier mögliche Zustände einer Zelle erreichen. Wenn man eine Spannung an die beiden ferromagnetischen Schichten anlegt, fließt ein Tunnelstrom durch die nichtleidende PZT-Schicht. Die Höhe dieses Stroms ist bei allen vier möglichen Zuständen unterschiedlich. Das Auslesen des vierwertigen Zustands ist also problemlos möglich.
 
Bild: Marin Alexe, MPI für Mikrostrukturphysik

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