Une comparaison du courant de commutation électrique et des temps de commutation pour la mémoire à changement de phase interfaciale à super-réseaux contraints avec d'autres matériaux de mémoire à changement de phase à la pointe de la technologie. Crédit :Zhou et al.
Des chercheurs de l'Université de technologie et de design de Singapour (SUTD) et de l'Institut des microsystèmes et des technologies de l'information de Shanghai ont nano-conçu un matériau de stockage de données en super-réseau. Les données sont enregistrées aux interfaces des couches du super-réseau. Lorsque les atomes à l'interface sont désordonnés, le matériau a une résistance électrique élevée tandis que l'interface commandée a une résistance électrique faible. Seule l'interface commute, un sous-ensemble de couches dans le matériau, peut rester inchangé et cristallin. Cela signifie que l'interface peut être conçue par les couches de non-commutation - la structure entière n'a pas besoin de basculer dans un état désordonné. Cela rend le super-réseau très différent des alliages à mémoire à changement de phase non structurés, comme le Ge
Dans un article publié en Nano Futures , les auteurs rapportent que la commutation rapide dans ces matériaux nanostructurés est due à la commutation atomique par avalanche à l'interface. Le premier atome qui commute nécessite une grande quantité d'énergie, mais les atomes suivants nécessitent moins d'énergie. Au fur et à mesure que les atomes changent, l'énergie requise pour que les atomes suivants commutent est abaissée. Cela conduit à une augmentation exponentielle de la probabilité de commutation avec le nombre d'atomes de commutation.
Zhou et al ont montré que l'énergie nécessaire à la commutation du premier atome peut être générée en sollicitant les interfaces des couches. L'équipe de recherche a créé des prototypes de dispositifs de mémoire qui exploitent cet effet, qui a surpassé les dispositifs de mémoire à changement de phase de pointe. La tension de commutation, courant, et le temps de commutation sont sensiblement réduits tandis que la résistance électrique change d'un facteur 500. Ainsi, ces appareils prototypes sont plus rapides et plus efficaces que les technologies concurrentes.
L'un des membres de l'équipe de recherche, Professeur adjoint Robert Simpson, mentionné, « Les dispositifs à super-réseaux sont remarquablement économes en énergie. Nous prévoyons que cette technologie impactera les nouvelles architectures de mémoire 3D, comme le point X 3-D d'Intel. Nous nous appuyons maintenant sur le succès de ces matériaux de stockage de données en optimisant des matériaux à changement de phase similaires pour des applications de nanophotonique commutables. »
