В отличие от других типов памяти, таких как DRAM и SRAM, она энергонезависима, а по скорости и долговечности превосходит FLASH, которая ограничена числом циклов записи и быстро деградирует, особенно в экстремальных условиях (например, в космосе).

MRAM интересна тем, что сочетает преимущества существующих технологий. Главная сложность технологии — обеспечение контролируемого переключения свободного слоя. Применение внешнего магнитного поля невозможно из-за его влияния на соседние ячейки. Поэтому есть два подхода. Первый — метод STT (spin-transfer torque). Он работает, но требует пропускания тока через магнитный слой, что вызывает нагрев и износ. Второй, SOT (spin-orbit torque), выглядит перспективнее: спиновые токи генерируются в немагнитных материалах и переключают слой без его повреждения, обеспечивая долговечность и энергоэффективность.

Предложенная ячейка памяти основана на эффекте SOT и представляет собой многослойную структуру, включающую ферромагнетик (сохраняет магнитные свойства без внешнего магнитного поля. — Прим. ред.), платину, графен и золото на карбиде кремния. Графен обеспечивает высокую проводимость и большую длину спиновой релаксации, что позволяет передавать спиновые токи с минимальными потерями. Золото и платина формируют регулируемое спин-орбитальное взаимодействие, зависящее от их толщины, что дает возможность точно управлять характеристиками системы. Использование изолирующей подложки из карбида кремния позволяет формировать многослойный массив ячеек памяти на одной пластине, что обеспечивает удобную интеграцию. Такой подход может стать решением задачи создания эффективного генератора спинового тока для SOT-MRAM.

При этом основным вызовом все еще остаются технологическая сложность, необходимость контроля межслойных взаимодействий на атомарном уровне и высокая стоимость, что пока ограничивает массовое производство.

Сегодня MRAM уже применяется для решения некоторых узких задач. Крупные компании вроде Samsung, Intel и TSMC активно тестируют разные варианты MRAM, включая SOT, что подтверждает мировую тенденцию поиска энергоэффективной универсальной памяти. В этом контексте предложенная разработка выглядит актуальной и способной внести вклад в развитие устройств памяти нового поколения.