Belastning af hukommelsen:Prototype stamme -konstruerede materialer er fremtiden for datalagring

Forskere fra Singapore University of Technology and Design (SUTD) og Shanghai Institute of Microsystems and Information Technology har nano-konstrueret et datalagringsmateriale med supergitter. Data registreres ved grænsefladerne på supergitterlagene. Når atomerne ved grænsefladen er uordnede, materialet har en høj elektrisk modstand, mens den bestilte grænseflade har en lav elektrisk modstand. Kun grænsefladen skifter, en delmængde af lag i materialet, kan forblive uændret og krystallinsk. Dette betyder, at grænsefladen kan konstrueres af de ikke-skiftende lag-hele strukturen behøver ikke at skifte til en uordnet tilstand. Dette gør supergitteret meget anderledes end ustrukturerede legeringer til faseændring, såsom Ge ₂ Sb2Te ₅ legering.

I et papir udgivet i Nano Futures , forfatterne rapporterer, at hurtig omskiftning i disse nanostrukturerede materialer skyldes atomskifte ved lavine ved grænsefladen. Det første atom, der skifter, kræver en stor mængde energi, men efterfølgende atomer kræver mindre energi. Efterhånden som flere atomer skifter, energien, der kræves for at efterfølgende atomer skal skifte, sænkes. Dette fører til en eksponentiel stigning i koblingssandsynligheden med antallet af atomer, der skifter.

Zhou et al viste, at energien til det første atom til at skifte kan konstrueres ved at belaste laggrænsefladerne. Forskergruppen skabte prototype hukommelsesenheder, der udnytter denne effekt, som udkonkurrerede state-of-the-art faseændringshukommelsesenheder. Skiftespændingen, nuværende, og skiftetid reduceres væsentligt, mens den elektriske modstand ændres med en faktor 500. Således disse prototype -enheder er hurtigere og mere effektive end konkurrerende teknologier.

Et af medlemmerne af forskerholdet, Lektor Robert Simpson, sagde, "Superlattices-enhederne er bemærkelsesværdigt energieffektive. Vi forudser, at denne teknologi påvirker nye 3D-hukommelsesarkitekturer, såsom Intels 3-D X-point. Vi bygger nu på succesen med disse datalagringsmaterialer ved at optimere lignende faseændringsmaterialer til omskiftelige nano -fotoniske applikationer. "