Исследователи из Индийского института науки (IISc), MIT и Университета Пенсильвании достигли значительного прорыва в технологии памяти с фазовым изменением (PCM), снизив ее энергопотребление в миллиард раз. Это достижение может революционизировать системы хранения данных.
PCM, многообещающая альтернатива традиционной памяти, работает, переключая материалы, такие как селенид индия (In?Se?), между аморфными (беспорядочными) и кристаллическими (упорядоченными) состояниями, аналогично двоичным состояниям включения/выключения, используемым в цифровом хранении. Однако традиционный метод, известный как 'melt-quench', ограничивает масштабируемость технологии из-за высоких энергетических требований.
Совместная исследовательская группа обнаружила, что электрический ток может вызывать фазовые изменения в селениде индия с минимальным энергопотреблением. Уникальные ферроэлектрические и пьезоэлектрические свойства этого материала позволяют ему естественно поляризоваться и генерировать электрический ток под механическим напряжением, что делает его идеальным кандидатом для энергоэффективной PCM.
В ходе экспериментов электрические токи, проходящие через селенид индия, вызывали переход частей материала в аморфную фазу, имитируя такие природные явления, как лавины и землетрясения. Эта трансформация происходит из-за небольших деформаций в слоистой структуре материала, которые создают звуковые волны, усиливающие процесс аморфизации.
Ритеш Агарвал из Университета Пенсильвании, возглавлявший исследование, заявил: 'Это открывает новое направление структурных преобразований в материалах при слиянии этих свойств.' Последствия для устройств памяти с низким потреблением энергии значительны, потенциально открывая путь к новой эре в хранении данных с существенно сниженным энергопотреблением. Это достижение также может помочь США вернуть конкурентное преимущество в технологии полупроводников по сравнению с Китаем.