3D-microchip veel efficiënter

Nieuws | de redactie
1 februari 2013 | Rubicon-onderzoeker Reinoud Lavrijsen en zijn team van de Universiteit Cambridge hebben een microchip ontwikkeld die niet alleen van voor naar achter en links naar rechts werkt, maar ook van boven naar beneden informatie verplaatst. Hierdoor is veel meer informatie op de chips op te slaan.

De onderzoekers in Cambridge werkten voor hun onderzoek met zogeheten spintronicachips. Deze chips gebruiken het magnetisch moment van een elektron – de spin – om informatie over te dragen.

In de nieuw 3D-microchips zijn laagjes kobalt-, platinum- en rutheniumatomen op elkaar geplakt. Deze slaan digitale informatie op en de rutheniumatomen vormen vervolgens de verbindingen tussen de verschillende lagen in de chip.

Sputteren 

Om de chips te bouwen sloegen de onderzoekers met hoogenergetische gasdeeltjes de atomen los van een metalen oppervlak. Deze losgeslagen atomen (in dit geval platinum, ruthenium of kobalt) condenseren vervolgens op het eerste oppervlak dat ze tegenkomen. Deze techniek – het zogeheten sputteren – stelde de onderzoekers in staat om laagjes van een paar atomen dik te maken.

Door de magnetische velden aan en uit te zetten kunnen de chips worden gemanipuleerd. De informatie bleek zich bij tests inderdaad laagje voor laagje door de chip te verplaatsen, en werd zo dus van beneden naar boven overgedragen als een soort lift op atomaire schaal.

Ongekende mogelijkheden

Spintronica-chips worden nu al gebruikt in computers, maar de onderzoekers geloven dat door de extra dimensie aan de chip toe te voegen er meer informatie kan worden opgeslagen op deze nieuwe chip. Hierdoor kan de nieuwe 3D-microchip mogelijk veel efficiënter gaan werken dan de huidige 2D-chips.

De onderzoekers benadrukken dat deze chip de ongekende mogelijkheden van 21e-eeuwse materiaalkunde en fysica demonstreert. Normaliter zijn er schakelingen van vele transistoren nodig om op deze manier data te verplaatsen. Door nu gebruik te maken van de eigenschappen van simpele elementen als kobalt, platinum en ruthenium kan hetzelfde effect worden bereikt op atomaire schaal. Het onderzoek van Lavrijsen in Cambridge is uitgevoerd met een Rubicon-financiering van NWO. 


«
Schrijf je in voor onze nieuwsbrief
ScienceGuide is bij wet verplicht je toestemming te vragen voor het gebruik van cookies.
Lees hier over ons cookiebeleid en klik op OK om akkoord te gaan
OK