Dans le monde informatique, il y a beaucoup d’enthousiasme pour les progrès technologiques qui ont lieu tels que la réalité augmentée, les voitures sans conducteur, les maisons intelligentes, l’intelligence artificielle, la commande vocale, etc. Mais rien de tout cela n’aurait d’importance s’il n’y avait pas de dispositifs de stockage de mémoire qui pourrait lire et transférer des données rapidement et de manière fiable. C’est ce qui anime tout le reste.

La recherche d’appareils fiables est depuis toujours une préoccupation majeure des particuliers et des entreprises. Seuls quelques pionniers ont pu contribuer à l’industrie. Un tel individu digne de cette mention est Hardayal Singh Gill.

Hardayal Singh Gill est un ingénieur distingué dans le domaine du stockage de données et des dispositifs de mémoire. Un doctorat. en physique de l’état solide de l’Université du Minnesota. Ancien employé de Hewlett Packard Labs, IBM Corporation, Hitachi Global Storage Technologies et Western Digital Corporation. Au cours de sa carrière, il a été reconnu pour avoir délivré plus de 320 brevets américains sur des « composants de mémoire et d’enregistrement ».

Ses connaissances et son expérience lui ont permis de mieux comprendre l’importance de la mémoire et des périphériques de stockage.

Qu’est-ce qui fait de lui une figure clé dans le domaine des dispositifs de mémoire et de stockage? Hardayal Singh a été élu membre de l’IEEE en 1995 pour ses contributions aux têtes d’enregistrement magnétique pour disques durs.

En tant que visionnaire et innovateur, les réalisations de Hardayal Singh peuvent se tenir sur le piédestal avec certains des premiers contributeurs dans le domaine des dispositifs de stockage. Il a repoussé les limites de l’innovation et a présenté des moyens d’utiliser les couches minces magnétiques pour augmenter la fiabilité et les performances des périphériques de stockage. Les périphériques de stockage légers et efficaces ont une multitude d’applications dans les ordinateurs, les smartphones, les détecteurs de mouvement, les bases de données et les cartes à puce.

Cette large gamme d’applications place Hardayal Singh dans le contexte d’un expert. Sa réputation le précède car il a été le premier à appliquer des têtes magnétorésistives (MR) sur le disque dur tout en travaillant chez IBM Corporation.

Un capteur MR conventionnel est couramment utilisé dans les lecteurs de disque haute capacité. Ce sont des capteurs courants utilisés en raison de leur capacité à lire les données de n’importe quelle surface de disque. Ils peuvent également lire des disques avec des densités linéaires et une piste plus grande qu’une tête inductive à couche mince.

Pourquoi les périphériques de stockage sont-ils importants?

Appareils informatiques utilisés pour remplir des pièces entières. Ces appareils n’étaient pas portables du tout. La quantité de données transportées par ces dispositifs de stockage et de mémoire était exponentiellement faible et pourtant transportait une quantité exubérante d’espace physique.

Qu’il s’agisse d’un album photo, d’une collection de musique personnelle ou d’une organisation exploitant un système d’entreprise critique, le stockage de données a toujours été une nécessité pour tout le monde aujourd’hui. La technologie a subi une évolution majeure depuis son introduction.

Les ordinateurs sont désormais plus petits, portables tout en devenant de plus en plus spacieux et efficaces pour stocker des données. La capacité de stockage dans un appareil informatique est un facteur clé qui détermine son rapport qualité-prix.

Compte tenu de toutes ces applications, il existe de nombreuses utilisations des dispositifs de stockage et de mémoire dans le monde des affaires. Toutes les entreprises ont des exigences de stockage uniques, où les données sont fréquemment consultées. Une lisibilité efficace permet de modifier et d’accéder facilement aux données.

Aucune des technologies mentionnées ci-dessus n’a été rendue possible sans un siècle d’ingénieurs et d’ingénieurs scientifiques stables travaillant derrière. De l’invention de la bande magnétique qui a eu lieu en 1928, jusqu’aux technologies cloud, les périphériques de stockage ont sans aucun doute parcouru un long chemin.

En 1980, Hardayal Singh a conçu et développé des puces de mémoire à bulles de la plus haute capacité (4 M bits) en collaboration avec le groupe national de conception de semi-conducteurs.

Les puces à mémoire à bulles sont une mémoire non volatile qui utilise largement un matériau magnétique mince. Il était prévu que ce soit l’avenir des périphériques de stockage de mémoire avec le potentiel de jouer à la fois des rôles principaux et secondaires. La technologie est alors devenue obsolète et remplacée par la DRAM et le disque dur.

La taille des périphériques de stockage qui existent aujourd’hui est importante en termes d’utilisation pour de multiples raisons. Ces appareils sont portables et beaucoup plus sécurisés que jamais. Par exemple, les lecteurs flash, les périphériques USB, les disques durs externes, etc. sont tous utilisés à des fins personnelles et professionnelles partout dans le monde.

Défis des périphériques de stockage et de mémoire

Stockage et gestion de grandes quantités de données au fil du temps. Nous vivons à l’ère de l’information. La vitesse à laquelle les données augmentent la capacité, le coût, les performances et la stabilité sont considérées comme des facteurs idéaux pour toutes les solutions de stockage.

Malgré tous les défis mentionnés ci-dessus, la fiabilité a toujours été une préoccupation majeure. La fiabilité de tout périphérique mémoire est mesurée sur sa capacité à récupérer des données sans provoquer de perte de données. Le but principal derrière la recherche de Hardayal Singh était de s’assurer qu’une fine bande magnétique soit utilisée dans le dispositif de stockage. Lorsque les composants de l’appareil sont plus petits, l’appareil lui-même devient suffisamment portable.

Hardayal Singh a effectué plusieurs recherches pour répondre à la majorité de ces défis. Certaines des plus notables sont basées sur les jonctions tunnel magnétiques et sur la façon dont elles peuvent être améliorées en utilisant une couche antiferromagnétique isolée. Une autre recherche qui a été parmi les plus citées concerne la façon de concevoir la structure de la tête de jonction du tunnel en provoquant tout shuntage actuel.

Films magnétiques dans les dispositifs de stockage

Hardayal Singh a conçu les premières têtes de magnétorésistance géantes d’IBM lancées en 1997 et a été honorée pour cette contribution. Son idée d’utiliser un matériau anti-ferromagnétique très mince, un delta M négatif appliqué aux jonctions de tunnel magnétique (MTJ) et des têtes de magnétorésistance géantes (GMR) pour réaliser des conceptions auto-épinglées.

Les films magnétiques sont une partie essentielle de tout appareil électronique. Par conséquent, il est important de comprendre la valeur de la forme, de la taille et de l’épaisseur du film utilisé. Les films magnétiques sont utilisés pour transférer facilement des données.

Les films magnétiques sont largement utilisés car ils facilitent le stockage et le transfert de données. Selon une étude, il a été démontré que les films magnétiques réduisaient l’énergie nécessaire à la récupération et au stockage des données d’un facteur 10 000.

Ses idées sur l’utilisation des MJT avec une anisotropie magnétique perpendiculaire sont encore largement utilisées dans la fabrication de mémoire vive (RAM).

L’utilisation de matériaux ferromagnétiques minces dans des dispositifs de stockage de données tels que le disque dur peut augmenter le flux d’électrons dans le dispositif, ce qui accélère le transfert de données. Une recherche du MIT a montré que l’utilisation de films ferromagnétiques minces pouvait augmenter les performances de l’appareil d’une marge significative. Non seulement cela, mais cela rendra également l’appareil beaucoup plus fiable. Les films magnétiques minces résistent aux chocs, c’est-à-dire qu’ils peuvent mieux gérer les chutes en raison de leur nature flexible.

L’utilisation de matériau ferromagnétique dans ces présentes inventions concerne des dispositifs de stockage qui peuvent être mis en œuvre en tant que têtes pour plusieurs lecteurs de disque. Un MTJ possède au moins deux couches distinctes de couches métalliques antiferromagnétiques et une barrière tunnel isolante très mince.

L’approche de Hardayal Singh a permis sa mise en œuvre dans les conceptions de capteurs magnétiques tels que la MRAM, le lecteur de disque d’enregistrement et les cellules de mémoire non violentes. Un appareil MJT peut être utilisé comme capteur pour le champ magnétique dans un réseau magnétique HDD ou MRAM.

Son invention a permis un espace pour des observations supplémentaires au niveau critique. L’un des principaux problèmes qu’il a abordés dans son travail a été la stabilisation de la structure du dispositif MJT. Il a trouvé un moyen de le contrer en entourant la pile libre avec un matériau de biais dur. Son travail reconnaît la stabilisation optimale tout en faisant la couche de polarisation dure centrée autour de la pile libre.

L’invention concerne les capteurs magnétorésistifs à jonction tunnel magnétique. Il est utilisé pour lire les signaux d’information provenant d’un support magnétique.

Il a également été crédité de la construction de méthodes de réinitialisation magnétique innovantes pour les conceptions auto-écrites. Ces conceptions ont été utilisées pour réinitialiser les états magnétiques de la couche libre et de référence pour la totalité de la tranche et des supports de rangée.

Utilisation de matériaux antiferromagnétiques

L’une des contributions de Hardayal Singh a été l’utilisation de matériau antiferromagnétique dans les capteurs MTJ. Les matériaux antiferromagnétiques améliorent la façon dont les informations sont écrites et lues électriquement dans les appareils. Ce sont des aimants microscopiques d’orientations opposées. Les ordinateurs utilisent aujourd’hui des composants en silicium, mais ils ne parviennent pas à être aussi efficaces que les matériaux antiferromagnétiques.

Les chercheurs et les scientifiques depuis des décennies ont identifié des matériaux anti-ferromagnétiques. Cependant, ce n’est que récemment qu’il a obtenu l’attention qu’il mérite. Le prix Nobel Louis Nél a conclu dans ses recherches les perspectives des matériaux antiferromagnétiques. La raison pour laquelle les matériaux antiferromagnétiques sont considérés comme meilleurs que les composants en silicium car ils sont immunisés aux champs magnétiques externes.

La recherche montre que le matériau antiferromagnétique a une plus grande conductivité électrique. Cependant, il restait un problème sous-jacent; les anti-ferromagnétiques ont une faible résistance à la corrosion. Son utilisation a été limitée après que ce problème a semblé exister sans solution.

En 2001, ses recherches ont montré que l’isolation électrique du matériau antiferromagnétique semblait résoudre le problème des dispositifs de stockage. Ce fut une percée majeure qui a conduit au développement de nombreux autres futurs appareils.

De plus, les aimants naturels ont différents types de potentiel de magnétisme. Leur magnétisme est basé sur deux facteurs principaux. Premièrement, l’amplitude du moment du matériau magnétique et, deuxièmement, la direction qui détermine le couple subi par l’aimant à partir du champ magnétique externe. Sur la base de cette caractérisation, les aimants sont différenciés les uns des autres.

La recherche a en outre ajouté que les matériaux anti-ferromagnétiques sont comme des ferromagnétiques, mais leurs moments magnétiques sont anti-parallèles aux moments voisins. Cet alignement a lieu spontanément en dessous de la température critique, également connue sous le nom de température de Neel.

Ce matériau peut corréler le changement dans la structure magnétique et peut annoncer des systèmes logiques informatiques ultra-rapides. Il existe également plusieurs autres possibilités, telles que les cartes de crédit qui ne peuvent pas être effacées à l’aide de champs magnétiques externes.

Le magnétisme d’un matériau antiferromagnétique s’aligne spontanément lorsqu’un champ magnétique est appliqué et cela aussi, à une température inférieure au niveau critique. Lorsque le champ externe est supprimé, le matériau conserve finalement son alignement anti-parallèle.

Ce matériau est l’un des éléments les plus intéressants de la nature. Des recherches croissantes ont montré que le matériau anti-ferromagnétique est connu pour avoir une supraconductivité. Ce matériau peut se comporter comme des ferromagnétiques et des anti-ferromagnétiques. Les propriétés magnétiques et structurelles correspondantes ressemblent à l’isolant métallique. En conséquence, il y a un changement majeur du niveau de conductivité lorsque le champ est appliqué.

Bottom Line

À l’ère de l’information, les dispositifs de mémoire et de stockage ont une immense importance. Cependant, les périphériques de stockage ne sont pas seulement intelligents et portables, mais multifonctionnels et sécurisés. Les appareils que nous voyons aujourd’hui sont davantage une version dérivée de leur apparence il y a quelques décennies.

Hardayal Singh Gill a été l’un des premiers contributeurs dans le domaine des dispositifs de mémoire et de stockage, et son travail a conduit à de nombreuses épidémies technologiques. Son expérience académique et professionnelle fait de lui un visionnaire dans le domaine avec une compréhension approfondie de la technologie et de la manière dont il peut contribuer davantage. En tant que l’une des voix les plus importantes et les plus puissantes de l’industrie de la technologie, il utilise ses compétences inégalées pour éclairer les autres avec des connaissances.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here