Сотрудники North Carolina State University (США) предложили устройство энергонезависимой магнитной памяти, основанное на магнитных поляронах [1]. Структура и два логических состояния ячейки памяти приведены на рисунке

Рис. Два логических состояния ячейки памяти, отличающиеся направлением спинов дырок в квантовых точках (QD) и спинов магнитных ионов в ферромагнитном слое (FM)

Квантовые точки соприкасаются с тонким ферромагнитным слоем. Дырки в них поставляются из квантовой ямы, находящейся в антиферромагнитном состоянии. Состояние «0» характеризуется тем, что в квантовой точке находится мало дырок. По отношению к спинам они имеют то же самое антиферромагнитное состояние, что и в квантовой яме, откуда они пришли. В этом состоянии спины магнитных ионов не возмущены. В логическом состоянии «1» происходит сильное обменное взаимодействие дырок с магнитными ионами через границу раздела. Возникает коллективный магнитный полярон, в котором спины дырок и магнитных ионов направлены противоположно друг другу. Энергетически становится выгодным наполнение квантовой точки дырками. Этот процесс ограничен нарастанием кинетической энергии дырок в квантовой точке, поскольку дырки являются фермионами.

Оценки авторов показывают, что устройство может работать при комнатной температуре и время памяти достаточно для практических применений.

В. Вьюрков

• 1. H. Enaya et al. J. Appl. Phys. 104, 084306 (2008)