27.06.2019

Praca doktoranta AGH opublikowana w „Journal of Applied Physics”


Wizualizacja budowy 3-bitowej komórki STT-MRAM. Autor: Alawid Dawid Bała

W ostatnim wydaniu „Journal of Applied Physics” (Volume 125, Issue 22) opublikowany został artykuł pt. „Multi-bit MRAM storage cells utilizing serially connected perpendicular magnetic tunnel junctions”, który powstał na podstawie wyników uzyskanych w ramach pracy magisterskiej doktoranta Wydziału Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji mgr. inż. Piotra Rzeszuta na temat pamięci MRAM.

Artykuł został wyróżniony przez redakcję czasopisma, która umieściła go w wyborze pięciu najciekawszych artykułów wydania (Featured). Ponadto wydawca – AIP Publishing opublikował notatkę wyróżniającą opisane badania naukowe na stronie głównej czasopisma i w specjalnym zbiorze artykułów „Scilight”.

W pracy opisane są nowe rozwiązania wykorzystania magnetycznych złącz tunelowych (MTJ – Magnetic Tunnel Junction) w pamięciach STT-MRAM (Spin Transfer Torque Magnetoresistive Random Access Memory). Pamięci te mogą być stosowane jako nieulotne pamięci RAM, łącząc jednocześnie stosunkowo duże prędkości zapisu i odczytu, długi okres przechowywania danych oraz praktycznie nieograniczoną ilość cykli kasowania i odporność na kosmiczne promieniowanie jonizujące. Współcześnie budowane tego typu układy posiadają jednak stosunkowo ograniczoną gęstość zapis, wynikającą z konieczności stosowania tranzystorów sterujących poszczególnymi bitami dużo większych niż sam element pamiętający czyli magnetyczne złącze tunelowe. Ta właśnie kwestia została przedyskutowana  w publikacji, gdzie zaproponowano budowę wielostanowych komórek złożonych z szeregowo połączonych złącz MTJ. Dzięki takiemu rozwiązaniu osiągnąć można sterowanie elementu pamiętającego więcej danych, przy jednoczesnym zachowaniu rozmiaru tranzystora sterującego. W artykule przedstawiono wyniki eksperymentalne potwierdzające działanie 3-bitowych komórek pamiętających.

Współautorami publikacji są: adiunkci w Katedrze Elektroniki AGH: dr inż. Witold Skowroński i dr inż. Sławomir Ziętek, kierownik zespołu naukowego Magnetycznych Układów Wielowarstwowych i Elektroniki Spinowej AGH i promotor doktoratu Piotra Rzeszuta prof. dr hab. Tomasz Stobiecki oraz R&D project manager Singulus AG Germany, wcześniej adiunkt w Katedrze Elektroniki AGH dr Jerzy Wrona. 

Praca magisterska, na podstawie której powstał artykuł, nosi tytuł „Magnetic tunnel junctions with perpendicular anisotropy for use in serial and parallel connections of elementary STT-MRAM cells”. Została napisana pod kierunkiem dr inż. Witolda Skowrońskiego i obroniona w 2018 r.

Link do publikacji