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为国内自主通用存储器技术奠定基础 科学杂志刊发西安交大研究成果
发布:2017-11-12 22:05     来源:西安新闻网   编辑:雷莹

    西安新闻网讯 (记者 任娜 姜泓)美国Science杂志11月10日发表了西安交通大学与上海微系统与信息技术研究所的合作论文——降低晶体成核随机性以实现亚纳秒数据存储。这一研究成果对深入理解和调控非晶态材料的形核与生长机制具有重要的指导意义,并为实现我国自主的通用存储器技术奠定了基础。

    处于数字全球化的今天,爆炸式增长的信息对数据的存储与传输提出了极大的挑战,而且目前商用计算体系架构内各存储部件,即缓存、内存和闪存之间性能差距日益加大,其间的数据交换效率也已成为了电子设备发展的瓶颈。因此研发具备存储密度大、读写速度快、能耗低、非易失(即断电后数据不丢失)等特点的新式通用式存储介质势在必行。

    目前我国初步实现相变存储器的产业化,但所有相变存储器的读写速度仍然无法媲美高速型存储器,最为核心的难题是传统相变材料(锗锑碲)形核随机性较大,其结晶化过程通常需要几十至几百纳秒,而结晶化速度直接对应着写入速度。

    为解决写入速度瓶颈问题,西安交通大学材料学院金属材料强度国家重点实验室微纳中心张伟教授、“千人计划”学者马恩教授与中国科学院上海微系统与信息技术研究所饶峰副研究员通力合作,利用材料计算与设计的手段筛选出新型相变材料钪锑碲合金。该材料利用结构适配且更加稳定的钪碲化学键来加速晶核的孕育过程,显著降低形核过程的随机性,大幅加快结晶化即写入操作速度。

    与其它相变器件相比,钪锑碲器件的操作速度提升超过10多倍,达到了0.7纳秒的高速可逆操作,并且降低操作功耗近10倍。通过材料模拟计算,研究人员清晰地揭示了超快结晶化以及超低功耗的微观机理。这一研究成果对深入理解和调控非晶态材料的形核与生长机制具有重要的指导意义,并为实现我国自主的通用存储器技术奠定了基础。

来源:西安新闻网   编辑:雷莹
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