Qu'est-ce que STT-MRAM ?

MRAM qui écrit en inversant l'aimantation de la couche de stockage de la MTJ par le couple de transfert de spin d'un courant polarisé en spin. Produite en volume comme mémoire non volatile embarquée.

Nom japonais: STT-MRAM

« STT-MRAM » apparaît dans 4 questions d'entraînement réparties sur 1 thèmes, dont Mémoires émergentes.

Domaine: Mémoires émergentes

S'entraîner : questions sur STT-MRAM

Comment l'information est-elle écrite dans une STT-MRAM ?

  1. APar le seul champ magnétique généré par une bobine externe
  2. BPar irradiation aux ultraviolets
  3. CPar inversion de l'aimantation au moyen du couple de transfert de spin d'un courant polarisé en spin
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Réponse : C. Par inversion de l'aimantation au moyen du couple de transfert de spin d'un courant polarisé en spin

Dans la STT-MRAM, un courant traverse la MTJ ; les électrons dont le spin a été aligné par la couche de référence transfèrent leur moment cinétique à la couche de stockage (couple de transfert de spin), ce qui inverse l'aimantation. Le sens du courant permet d'écrire 0 ou 1. Les premières MRAM écrites par champ externe nécessitaient un courant d'autant plus grand que l'élément était petit, alors qu'en STT le courant d'écriture diminue proportionnellement à la surface de l'élément ; la STT se prête donc à la miniaturisation et domine aujourd'hui.

Pourquoi les MTJ à aimantation perpendiculaire au plan du film (MTJ perpendiculaires) sont-elles devenues dominantes dans les STT-MRAM récentes ?

  1. AParce que la fabrication ne nécessite plus de matériaux magnétiques
  2. BParce qu'elles conservent plus facilement leur stabilité thermique malgré la miniaturisation et permettent de réduire le courant d'écriture
  3. CParce que la lecture peut se faire par la lumière
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Réponse : B. Parce qu'elles conservent plus facilement leur stabilité thermique malgré la miniaturisation et permettent de réduire le courant d'écriture

Les MTJ à aimantation dans le plan stabilisent l'orientation de l'aimantation par la forme de l'élément (elliptique, etc.) et perdent cette stabilité lorsqu'elles sont réduites. Les MTJ perpendiculaires stabilisent l'aimantation par l'anisotropie magnétique perpendiculaire apparaissant notamment à l'interface CoFeB/MgO, ce qui assure la stabilité thermique même pour de petits éléments circulaires et réduit le courant d'écriture. Cette technologie de matériaux a permis la production en volume de la STT-MRAM (fin des années 2010).

« STT-MRAM » dans les explications

Questions mentionnant « STT-MRAM » (4)

  1. Comment l'information est-elle écrite dans une STT-MRAM ?
  2. Pourquoi les MTJ à aimantation perpendiculaire au plan du film (MTJ perpendiculaires) sont-elles devenues dominantes dans les STT-MRAM récentes ?
  3. Quel enjeu de conception découle du caractère probabiliste de l'écriture en STT-MRAM ?
  4. Pourquoi l'intensité du courant de lecture doit-elle être limitée dans une STT-MRAM ?

Termes associés

Jonction tunnel magnétique (MTJ) MRAM ECC (code correcteur d'erreurs) 3D XPoint Calcul en mémoire (in-memory computing) Chalcogénure FeFET (transistor ferroélectrique) FeRAM (mémoire ferroélectrique) Formage (forming) Mémoire crosspoint

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