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突破相变存储速度极限新成果 为我国自主通用存储器技术奠定基础

2017-11-14 05:32:33

来源:文汇报 作者:韩宏 选稿:王浩也

原标题:突破相变存储速度极限成果发表

  记者13日从西安交通大学宣传部获悉,西安交通大学与中科院上海微系统与信息技术研究所的科学家,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。体现这一“突破相变存储速度极限”新成果的合作论文《降低晶体成核随机性以实现亚纳秒数据存储》,11月10日以First Release的形式发表于国际顶尖科技学术杂志《科学》上。

  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指导意义,为实现我国自主的通用存储器技术奠定了基础。

  据介绍,基于相变材料的相变存储器是最接近商业化的通用式存储器。在国家的大力支持下,我国科研人员经过十多年的发展,已能够初步实现相变存储器的产业化,但目前所有相变存储器的读写速度仍然无法媲美高速型存储器,如内存(纳秒)和缓存(亚纳秒)。除去工业化工艺水平问题,最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,西安交大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”学者马恩教授与中科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,显著降低了形核过程的随机性,大幅加快了结晶化(即写入操作速度)。与业内性能最好的相变器件相比,降低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。

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突破相变存储速度极限新成果 为我国自主通用存储器技术奠定基础

2017年11月14日 05:32 来源:文汇报

原标题:突破相变存储速度极限成果发表

  记者13日从西安交通大学宣传部获悉,西安交通大学与中科院上海微系统与信息技术研究所的科学家,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。体现这一“突破相变存储速度极限”新成果的合作论文《降低晶体成核随机性以实现亚纳秒数据存储》,11月10日以First Release的形式发表于国际顶尖科技学术杂志《科学》上。

  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指导意义,为实现我国自主的通用存储器技术奠定了基础。

  据介绍,基于相变材料的相变存储器是最接近商业化的通用式存储器。在国家的大力支持下,我国科研人员经过十多年的发展,已能够初步实现相变存储器的产业化,但目前所有相变存储器的读写速度仍然无法媲美高速型存储器,如内存(纳秒)和缓存(亚纳秒)。除去工业化工艺水平问题,最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,西安交大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”学者马恩教授与中科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,显著降低了形核过程的随机性,大幅加快了结晶化(即写入操作速度)。与业内性能最好的相变器件相比,降低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。