Memórias… Nanotecnologia…

Apresentação em tema: "Memórias… Nanotecnologia…"— Transcrição da apresentação:

1 Memórias… Nanotecnologia…
Instituto de Física UFRJ

2 Resumo Tipos de Memória MRAMS Caracterização por MFM Meio Litografados

3 Tipos de Memórias Memória Primeiras memórias: Guardar informação
Tempo longo Primeiras memórias: SEQUENCIAIS FITAS K7, VIDEO, HD, …. Acesso ALEATÓRIO!

4 Memoria de Núcleo Magnético
IBM 405 Princípio de funcionamento: Histerese do núcleo magnético

5 RAM – RANDOM ACCESS MEMORY
MEMORIAS ELETRÔNICAS RAM – RANDOM ACCESS MEMORY Princípio de funcionamento: TRANSISTORES CAPACITORES VOLÁTIL! PRECISA DE REFRESH 4Mb RAM – VAX 8600

6 MEMÓRIAS NÃO VOLÁTEIS ROM – READ ONLY MEMORY PROM – PROGRAMÁVEL
EPROM – APAGÁVEL EEPROM – FLASH DRIVES CD-ROM MEMÓRIA NÃO VOLÁTIL FÁCIL ESCRITA LEITURA RÁPIDA ACESSO RAND,

7 2000 – IBM começa projeto MRAM 2003 – primeiro chip MRAM – 128K
MAGNETIC RAM 2000 – IBM começa projeto MRAM 2003 – primeiro chip MRAM – 128K 2005 – primeira MRAM rodando a 2GHz 2006 – Toshiba+NEC – 16Mb MRAM 200Mb/s 34ns/ciclo…

8 MRAMs Magnetoresistive Random Access Memory

9 MRAMs Magnetoresistive Random Access Memory

10 MRAMs Magnetoresistive Random Access Memory

11 Produção - Litografia

12 Produção - Litografia

13 material: permalloy Ni80Fe20 VANTAGEM: não volátiles
Estruturas Magneticas -MRAMS material: permalloy Ni80Fe20 Junção tunel magnética Memmert, Meas. Sci. Technol. 11, 1342 (00) “mole”: M muda óxido não magnético Con H “in-situ”: Gomez, JAP 85, 4598 (99) “dura”: M fixa “0”: baixa R “1”: alta R VANTAGEM: não volátiles Vizualização por MFM PERTURBAÇÃO DA PONTA

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17 Pontas com Nanofios (d=40 nm) de Co
MFM de materiales blandos Pontas com Nanofios (d=40 nm) de Co 2 nanofios 1 nanofio cuadrados de NiFe espesor: 50 nm fabricación: T. Okuno, Kyoto Univ. L = 400, 600 y 800 nm L = 400 y 600 nm MFM MFM J. M. García-Martín et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 37, 965 (2004)

18 Interés: almacenamiento, puertas lógicas
Vórtices magnéticos: introducción Interés: almacenamiento, puertas lógicas discos de NiFe por MFM... AFM d: nm espesor: 50 nm (muestra: T. Okuno, Kyoto U.) Demand, JAP 87, 5111 (00) (d=300nm) 4 estados possíveis: 2 bits HORARIO PARA CIMA ANTIHORARIO CIMA BAIXO PARA BAIXO

19 Imagens de MFM d = 400, 1000 nm J. M. García-Martín et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 37, 965 (2004)

20 ponta de Co80Cr20 por pulverização catódica
2 mm x 0.7 mm espesor: 16 nm ponta de Co80Cr20 por pulverização catódica punta: punta: Hsat Hsat Hsat imagen simulada simulaciones micromagnéticas Sem Ponta E=2824 J/m3 comparación cuantitativa Ponta no centro E=2813 J/m3 Ponta à direita E=2683 J/m3 Ponta à esquerda E=2964 J/m3 Parámetros: k=6.5 N/m z=20 nm, zef=45 nm s = 4x10-10 A m, Hmax ~ 14 mT

21 Puntas por pulverización catódica: Co80Cr20 , Cr /Co /Cr
MFM de materiales blandos Puntas por pulverización catódica: Co80Cr20 , Cr /Co /Cr NiFe L = 2 mm espesor: 16 nm punta punta simulações micromagneticas (color según los polos) + - preparación muestra: K. Kirk, Glasgow Univ. sin pert. modelo Zeeman imagen simulada Parámetros: k=5.2 N/m z=20 nm, zef=53 nm s = 8x10-10 A m, Hmax ~ 28 mT  J. M. García et al., Appl. Phys. Lett. 79, 656 (2001)

22 SOMA

23 Aleaciones binarias con alta anisotropía magnetocristalina: FePd
AFM MFM 30 nm TD = 450ºC ZMAX ZMAX=40 nm 20 nm 0 nm ZMAX=30 nm C. Clavero, J. M. García-Martín et al., Journal of Applied Physics 99, (2006) Physical Review B 73, (2006)

24 SOMA

25 Técnicas de Medida Magnética
uSQUID

26 Técnicas de Medida Magnética