Cambridge bouwt spintronisch 3D-geheugen

Fysici van de University of Cambridge hebben een schuifregister ontwikkeld dat data binnen een 3D-chip in verticale richting opereert. Het geheugen bestaat uit een repeterende stapel van atomaire lagen, waarin informatie is vastgelegd met behulp van de spin van een elektron – vergelijkbaar met een harddisk. Als een extern magneetveld op de spintronische chip vervolgens tweemaal wordt omgekeerd, schuift elke informatielaag één laag omhoog.

De Britse vondst verschilt fundamenteel van andere 3D-technieken die in de halfgeleiderwereld worden overwogen en op bescheiden schaal reeds worden toegepast. Dit soort 3D-chips bestaan uit onderling verbonden circuitlagen van conventionele transistors. Voor de communicatie tussen verschillende verdiepingen zijn aparte circuits nodig, die vanaf een zeker 3D-integratieniveau zoveel ruimte in beslag nemen dat de voordelen van 3D teniet worden gedaan. Het spintronische schuifregister heeft daar geen last van.

Nadeel is dan weer dat het 3D-geheugen uit Cambridge leunt op omkerende externe magnetische velden. Dat is geen goed idee in de elektronica en ook niet in de spintronica. De onderzoekers – waaronder de Nederlandse NWO Veni-fellow Reinoud Lavrijsen – willen dan ook proberen data te laten overspringen met een zogenaamde spingepolariseerde stroom.