Чарунка пам’яті для запису, зберігання і зчитування однобітової інформації

Чарунка пам'яті для запису, зберігання і зчитування однобітової інформації, що включає плівку манганіту, яка відрізняється тим, що плівка манганіту виконана наноструктурованою з розміром гранул від 10 до 50нм. (19) (21) u200813410 (22) 20.11.2008 (24) 27.04.2009 (46) 27.04.2009, Бюл.№ 8, 2009 р. (72) БІЛОГОЛОВСЬКИЙ МИХАЙЛО ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, БОЙЛО ІРИНА ВІКТОРІВНА, UA, ЛАРКІН СЕРГІЙ ЮРІЙОВИЧ, UA, МОСКАЛЕНКО МИХАЙЛО АНДРІЙОВИЧ, UA 3 40781 серійного виробництва, неминуче виникне проблема випадкового намагнічення манганітової плівки, що знижує достовірність запису, зберігання, зчитування однобітової інформації [див. статтю М.Соколова і А.Грішина в журналі «Електронні компоненти» №1, с.88-93, 2007р.]. Завданням корисної моделі є підвищення достовірності запису, зберігання, зчитування однобітової інформації за рахунок запобігання впливу випадкового намагнічення манганітової плівки. Це завдання вирішується тим, що в ячейці пам'яті для запису, зберігання і зчитування однобітової інформації, що включає плівку манганіта, згідно корисної моделі, плівка манганіта виконана наноструктурованою з розміром гранул від 10 до 50нм. Завдяки застосуванню наноструктурованої плівки з розміром гранул від 10 до 50нм. усуваються швидкоперемінні наведення від сусідніх ячейок пам'яті. Ця обставина пов'язана з особливою роллю поверхні нанорозмірних гранул, на якій, по-перше, присутні забруднення різної природи, по-друге, порушується стехіометричний склад з'єднання і, по-третє, міняється орієнтація зв'язків марганець кисень - марганець. В результаті внутрішня частина гранул зберігає властивості об'ємного стану манганіта, тоді як в приповерхневому дефектному шарі феромагнітні характеристики погіршуються, а, крім того, можливе антиферомагнітне впорядкування спінів марганцю із-за зміни зарядового стану його іонів [M.J.Calderon, L.Brey, F.Guinea, Physical Review В, vol. 60, p.6698, 1999]. Таке поєднання топологічного розупорядкування з конкуруючими магнітними взаємодіями приводить до магнітноразупорядкованого стану на поверхні нанорозмірних гранул, внаслідок чого в приповерхневій області наночасток стабілізується так звана фаза спінового скла, тобто виникає стан з орієнтованими хаотичним чином спінами іонів перехідного металу [P.Dey, T.K.Nath, Physical Review В, vol. 73, p.214425, 2006]. Добре відомо, що для стану спінового скла характерні великі часи релаксації, що набагато перевищують відповідні величини для об'ємного зразка. Роль приповерхневих магнітних властивостей визначається відношенням поверхні Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 4 часток до їх сумарного об'єму [A.e.berkowitz, R.H.Kodama, S.A.Makhloul, F.T.Parker, F.E.Spada, E.J.McNiff Jr., S.Foner, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. /96, p.591, 1999], тому, міняючи середній діаметр наночасток, можна контролювати ефективним чином динаміку магнітних властивостей плівок манганітів. Запропоноване технічне рішення дозволяє збільшувати час релаксації намагніченості манганітових шарів при середніх розмірах нано-гранул від 10 до 50 нанометрів. Це обумовлено наступним: представимо гранули у вигляді кульок радіусу R. Згідно з роботою [J.W.Freeland, J.J.Kavich, K.E.Gray, L.Ozyuzer, H.Zheng, J.F.Mitchell, M.P.Warusawithana, P.Ryan, X.Zhai, R.H.Kodama, J.N.Eckstein, Journal of Physics: Condensed Matter, vol. 19, p.315210, 2007], товщина приповерхневого шару а манганітів, в якому істотно змінюються їх магнітні властивості, складає близько 2 нм. Об'єм цього приповерхневого шару дорівнює 4pR2a, а об'єм внутрішньої частини гранул - 4pR3/3. Відмінність об'ємних властивостей манганіта від поверхневих зникає, коли об'єм приповерхневого шару перевищує відповідну величину для внутрішньої частини. Таким чином, нижня межа для радіусу гранул складає R=3а»5нм. Їх діаметр, тобто найменша товщина плівки манганіта складає, відповідно, біля 2R=10нм. З іншого боку, у тому випадку, коли об'єм шару манганіта поблизу поверхні складає менше 20 відсотків [J.W.Freeland, J.J.Kavich, K.E.Gray, L.Ozyuzer, H.Zheng, J.F.Mitchell, M.P.Warusawithana, P.Ryan, X.Zhai, R.H.Kodama, J.N.Eckstein, Journal of Physics: Condensed Matter, vol. 19, p.315210, 2007], його вплив стає неістотним. У нашому випадку це означає, що верхня межа товщини плівки манганіта може бути знайдена із співвідношення R=3а/0.2=25нм, тобто діаметр гранул повинен не перевищувати 50нм. Звідси знаходимо, що верхня межа товщини манганітової плівки складає 50нм. Використання пропонованої корисної моделі дозволить істотно удосконалити технологію магніторезистивної пам'яті на базі плівок манганітів, значно понизивши число помилок при її роботі. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601