Page 200 - Spin Transport and Spintronics
P. 200
7.4 การออกแบบ STT-MRAM 202
วิธีทำ จากโจทย์กำหนดให้ทำการพลอตกราฟสมการเชิงวิเคราะห์เพื่อให้สอดคล้องกับพลวัต
ของแมกนีไทเซชันที่คำนวณได้จากแบบจำลองระดับอะตอม ดังนี้
M x (t) = sech (k 1 t)sin (k 2 t)
M y (t) = −sech (k 1 t)cos (k 2 t)
M z (t) = tanh (k 1 t)
จากรูปเลือกพิจารณาองค์ประกอบ z และ x โดยทำการเลือกค่าสัมประสิทธิ์ที่เหมาะสมที่สุด
ในการพลอตกราฟเชิงวิเคราะห์ให้สอดคล้องกับผลการคำนวณเชิงตัวเลข โดยกำหนดให้ ค่า
สัมประสิทธิ์ k 1 = 2.94 × 10 rad/s และ k 2 = 1.69 × 10 rad/s จะได้สมการเชิง
12
10
วิเคราะห์ของพลวัตแมกนีไทเซชันดังนี้
10
12
M x (t) = sech 2.94 × 10 t sin 1.69 × 10 t
10
M z (t) = tanh 2.94 × 10 t
เมื่อทราบค่าสัมประสิทธิ์ที่เหมาะสมในการพลอตกราฟจากสมการเชิงวิเคราะห์ ค่า
คงที่ความหน่วงประสิทธิผลสามารถคำนวณได้ดังนี้
12 = 0.0174
α = k 1 = 2.94×10 10
k 2 1.69×10
7.4 การออกแบบ STT-MRAM
หน่วยความจำเข้าถึงแบบสุ่ม STT-MRAM เป็นหน่วยความจำเชิงแม่เหล็กที่ใช้กระแสไฟฟ้าใน
การอ่านและเขียนข้อมูลเท่านั้น โดยไม่จำเป็นต้องป้อนกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องในการเก็บรักษา
ข้อมูล แต่ใช้คุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุในการรักษาทิศทางของแมกนีไทเซชันในการแสดงบิต
ข้อมูล ซึ่งทำให้ประหยัดพลังงานและสามารถเก็บข้อมูลได้อย่างถาวร การพัฒนา STT-MRAM ให้มี
ประสิทธิภาพจำเป็นต้องศึกษาคุณสมบัติทางพลวัตของวัสดุแม่เหล็กซึ่งสัมพันธ์กับค่าคงที่ความหน่วง
และค่าแอนไอโซโทรปีของวัสดุ โดยค่าคงที่เหล่านี้ส่งผลต่อการใช้พลังงานและเวลาในการกลับทิศทาง
ของแมกนีไทเซชันในชั้นอิสระของโครงสร้างรอยต่อทะลุผ่านเชิงแม่เหล็ก MTJ อย่างมีนัยสำคัญ
โครงสร้างรอยต่อทะลุผ่านเชิงแม่เหล็ก MTJ ที่ประกอบด้วยวัสดุ CoFeB/MgO/CoFeB ได้
ถูกนำมาศึกษาอย่างแพร่หลายและนำมาประยุกต์ใช้เป็นหัวเขียนและหัวอ่านข้อมูลในหน่วยความจำ
