Memória à base de tungstênio promete velocidade de nanossegundos

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Pesquisadores de Taiwan desenvolveram um novo tipo de memória de última geração que promete revolucionar o armazenamento de dados. A tecnologia, baseada em tungstênio, oferece velocidade de comutação em escala de nanossegundos e baixo consumo de energia, combinando o melhor de diferentes tipos de memória atualmente disponíveis no mercado. As informações são do TechXplore.

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O estudo, conduzido por cientistas da National Yang Ming Chiao Tung University, em colaboração com a Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) e o Industrial Technology Research Institute, foi publicado na revista Nature Electronics. O objetivo era criar um tipo de memória SOT-MRAM (Spin-Orbit Torque Magnetic Random Access Memory) que unisse velocidade, durabilidade e compatibilidade com processos industriais já existentes.

Tungstênio melhora eficiência da memória magnética

A chave da inovação está no uso do tungstênio, um metal pesado conhecido por seu forte acoplamento spin-órbita — fenômeno essencial para a operação de memórias baseadas em torque de spin (SOT, na sigla em inglês). Nesse sistema, uma corrente elétrica aplicada à camada de tungstênio gera um torque capaz de inverter a magnetização de uma camada ferromagnética em cerca de um nanossegundo.

Segundo o pesquisador Yen-Lin Huang, autor principal do estudo, essa abordagem substitui o uso de campos magnéticos tradicionais, oferecendo maior eficiência energética e velocidade sem a necessidade de ciclos de atualização contínuos. O resultado é uma memória que une características da DRAM (alta velocidade) e da Flash (não volátil), mas com menor consumo de energia.

A equipe conseguiu estabilizar uma fase específica do tungstênio — chamada β-fase —, crucial para alcançar alta eficiência de spin e estabilidade térmica até 700 °C, uma conquista importante para a integração em larga escala.

Desempenho e aplicações futuras

Durante os testes, o protótipo de 64 kilobits apresentou retenção de dados superior a dez anos, desempenho considerado excepcional para esse tipo de tecnologia. Os pesquisadores acreditam que o avanço pode impulsionar o desenvolvimento de memórias embarcadas e de cache para computação de borda e inteligência artificial (IA), onde velocidade e economia de energia são fundamentais.

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Entre os diferenciais da nova memória:

• Comutação magnética ultrarrápida (~1 ns);
• Retenção de dados de longo prazo (mais de dez anos);
• Compatibilidade com processos industriais existentes;
• Alta eficiência energética e ausência de ciclos de atualização;
• Estabilidade térmica aprimorada graças à β-fase do tungstênio.

O próximo passo da equipe é avançar para integrações em escala de megabits e reduzir ainda mais a energia necessária por bit, explorando novos óxidos e interfaces bidimensionais.

O estudo reforça o papel do tungstênio como elemento-chave no desenvolvimento de memórias mais rápidas, duráveis e energeticamente eficientes, capazes de atender às crescentes demandas de dispositivos de IA e eletrônicos modernos.