Beneficios de los materiales 2D en la fabricación de memoria no volátil

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Un amplio grupo de investigadores universitarios y empresas fabricantes de semiconductores ha recopilado los avances que se están realizando en la fabricación de memoria. Destacan las ventajas que puede aportar el uso de materiales 2D en la fabricación de dispositivos de memoria espintrónica no volátil, como el aumento de rendimiento y la reducción del consumo energético, aunque también existen importantes desafíos para la industria.

Las tecnologías de memoria emergentes pretenden resolver las limitaciones actuales de rendimiento y capacidad de la memoria de trabajo como la DRAM. Existen numerosas propuestas, como la ReRAM, MRAM o la STRAM, entre otras muchas, y la mayoría se basa en un principio fundamental, que es la no volatilidad de la memoria. Muchos investigadores académicos y empresas de la industria están trabajando en múltiples caminos para lograr dispositivos de memoria no volátil de alto rendimiento que ofrezcan mejoras con respecto a las tecnologías actuales, y en los últimos años se han realizado importantes avances.

Entre ellos está el uso de nuevos materiales para la fabricación de los chips de memoria, donde destaca una tendencia actual, que es el uso de materiales de naturaleza bidimensional. Concretamente, en la fabricación de RAM Magnética (MRAM), un tipo de memoria basado en la espintrónica que está acaparando el interés de la industria.

En un artículo publicado recientemente en la revista Nature, un gran equipo internacional de investigadores universitarios y de empresas del sector reúnen los principales avances y desafíos que presenta el uso de materiales 2D en la fabricación de memoria espintrónica no volátil. Estos expertos pertenecen a la Universidad Nacional de Singapur, el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología, la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avancats, la Université Grenoble Alpes, el Institut Universitaire de France, el IMEC (Bélgica), la Unité Mixte de Physique, y las empresas GlobalFoundries, Samsung y Thales Research and Technology.

En este artículo explican cómo las Memorias Magnéticas de Acceso aleatorio (MRAM) no volátiles, como las nuevas generaciones de MRAM de par de transferencia de giro y la MRAM de par de giro-órbita tienen un gran potencial para habilitar nuevas tecnologías de bajo consumo y mayor rendimiento. Estas encontrarán un amplio abanico de casos de uso, desde plataformas móviles con memoria integrada a dispositivos IoT avanzados.

Los expertos opinan que en estas tecnologías se podrán aprovechar los beneficios que ofrecen las heteroestructuras bidimensionales de Van der Waals para fabricar compuestos multicapa ultracompactos que aportan nuevas capacidades de cara a la ingeniería de materiales. Las principales propiedades que destacan los investigadores son la mezcla reducida de materiales, la mayor simetría de los cristales y los efectos de proximidad, que habilitarán disruptivas en este tipo de memorias magnéticas basadas en los últimos avances en espintrónica.

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