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Les MRAM de dernière génération testées sous irradiation par des ions lourds


​Des chercheurs du CEA-Irig ont étudié les effets de l'irradiation par des ions lourds sur des jonctions tunnel magnétiques utilisées dans des mémoires magnétiques MRAM de dernière génération. Ces mémoires non volatiles et à forte densité apparaissent très prometteuses pour le domaine spatial.
Publié le 29 septembre 2021

Les mémoires à semi-conducteurs actuellement utilisées en environnement spatial peuvent être endommagées ou voir leur fonctionnement perturbé par certaines particules très énergétiques qui parviennent à traverser le blindage destiné à les protéger. Ces particules chargées peuvent en particulier modifier les informations stockées.

Les mémoires magnétiques MRAM (Magnetic Random Access Memory) utilisent le spin des électrons et non pas leur charge électrique et de ce fait, leurs données semblent préservées en cas d'exposition à des particules chargées.

Des chercheurs de l'Irig ont étudié la tenue aux radiations de composants clés des mémoires MRAM à forte densité (supérieure à un gigaoctet) qui ont bénéficié des développements les plus récents à l'Irig (en matière de procédés de fabrication notamment) : les jonctions tunnel magnétiques à aimantation perpendiculaire.

Les expériences d'irradiation ont été réalisées au cyclotron de l'Université Catholique de Louvain (UCL), avec des ions lourds de xénon (124Xe35+) dont l'énergie voisine d'un GeV est représentative de celle des particules pouvant impacter les circuits dans l'espace.

Les scientifiques observent que les jonctions tunnel magnétiques sont quasiment insensibles à ces particules. Leurs propriétés électriques sont préservées mais ce n'est pas le cas de leurs propriétés magnétiques. Une réduction du champ coercitif et un décalage du cycle hystérésis ont notamment été relevés. Ces changements pourraient conduire à une dégradation de la stabilité de la mémoire, probablement en raison de l'élévation de température induite par l'énergie déposée par les particules. 


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