Учёные из Университета Пенсильвании, Массачусетского технологического института (MIT) и Индийского института науки (IISc) в лабораторных исследованиях добились более высокой энергоэффективности технологии PCM.

PCM – это перспективная технология хранения данных, которая для хранения информации использует изменения фазы материала, из аморфного в кристаллическое состояние, и обратно.

Препятствием для практического использования этого вида памяти остается ее энергоемкость. Но в экспериментах, о которых идет речь, ученые добились фазового перехода, используя одну миллиардную долю энергии, которая ранее требовалась для работы с селенидом индия (In2Se3). Это может обеспечить технологии «путевку в жизнь».

В аморфной фазе атомы материала расположены в случайном порядке. Процесс перевода материала из кристаллической фазы в аморфную называют аморфизацией. Традиционный способ – расплавление материала до жидкого состояния, а затем быстрое охлаждение, чтобы не могли образоваться кристаллы. Этот способ весьма энергоемкий.

Исследовательская группа начала с экспериментов с электрическими импульсами, работая со сплавами германия, сурьмы и теллура еще 10 лет назад. Позднее эксперименты расширили также на селенид индия (In2Se3). Сегнетоэлектрические свойства этого материала позволяют ему спонтанно поляризоваться, на механическое напряжение этот материал реагирует генерацией тока, процесс приводит к деформации.

Ученые исследовали процесс аморфизации In2Se3, обнаружив схожие черты с механизмами землетрясения и лавины.

Когда электрический ток проходит через материал, крошечные участки размером с миллиардную часть квадратного метра начинают аморфизироваться. Слоистая структура и пьезоэлектрические свойства материала придают этим участкам нестабильное состояние, как будто это снег на вершине горы. После достижения критической точки, начинается распространение деформаций, генерируются звуковые волны. Их можно сравнить с сейсмическими волнами, которые перемещают участки земли во время землетрясения. Это приводит к еще большой деформации полупроводника, созданию новых аморфных областей, процесс носил лавинообразный характер.

Ученые уверены, что эти открытия обладают значительным потенциалом для проектирования маломощных запоминающих устройств.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

По материалам Interesting Engineering

--

За новостями телекома и IT удобно следить в телеграм-канале abloud62. Региональные новости и анонсы пресс-релизов вы найдете в канале abloudRealTime, также подключайтесь к каналу Бойко про телеком ВКонтакте

теги: микроэлектроника научные исследования наука память

--