Memoria de cambio de fase rápida
Investigadores de la Universidad de Stanford, TSMC, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y la Universidad de Maryland desarrollaron un nuevo memoria de cambio de fase para futuros sistemas de IA y centrados en datos. Se basa en GST467, una aleación de cuatro partes de germanio, seis partes de antimonio y siete partes de telurio, que se intercala entre varios otros materiales de espesor nanométrico en una superred.
"La composición única de GST467 le confiere una velocidad de conmutación particularmente rápida", dijo en un comunicado Asir Intisar Khan, investigador postdoctoral de la Universidad de California Berkeley y investigador postdoctoral visitante en Stanford. "Integrarlo dentro de la estructura de superred en dispositivos a nanoescala permite una baja energía de conmutación, nos brinda buena resistencia, muy buena estabilidad y lo hace no volátil: puede conservar su estado durante 10 años o más".
Secciones transversales de dispositivos de memoria de cambio de fase en los estados de alta y baja resistencia. El diámetro del electrodo inferior es de ~40 nanómetros. Las flechas marcan algunas de las interfaces de van der Waals (vdW), que se forman entre capas de materiales de superred. La superred se interrumpe y se reforma entre los estados de alta y baja resistencia. (Imagen cortesía del Pop Lab)
En las pruebas, la memoria parece evitar la deriva y funciona por debajo de 1 voltio. "Algunos otros tipos de memoria no volátil pueden ser un poco más rápidos, pero funcionan a mayor voltaje o mayor potencia", añadió Eric Pop, profesor de ingeniería eléctrica en Stanford, en un comunicado. “Con todas estas tecnologías informáticas, existen compensaciones entre velocidad y energía. El hecho de que estemos conmutando en unas pocas decenas de nanosegundos mientras operamos por debajo de un voltio es un gran problema”.
La superred puede fabricarse a temperaturas compatibles con la fabricación comercial y podría apilarse en capas verticales para aumentar la densidad. [1]
Memoria cuántica en miniatura
Investigadores de la Universidad de Basilea construyeron un elemento de memoria cuántica basado en átomos de rubidio en una pequeña celda de vidrio. La memoria podría producirse en masa en una oblea para soportar redes cuánticas, que requieren elementos de memoria para almacenar y enrutar información temporalmente.
Inicialmente, los átomos de rubidio estaban contenidos en una celda de vidrio hecha a mano de varios centímetros. Para reducirlo a uno más pequeño que midiera solo unos pocos milímetros, tuvieron que calentar la celda a 100 grados centígrados para aumentar la presión de vapor y tener una cantidad suficiente de átomos de rubidio para el almacenamiento cuántico.
También expusieron los átomos a un campo magnético de 1 tesla, más de diez mil veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra. Esto cambió los niveles de energía atómica de una manera que facilitó el almacenamiento cuántico de fotones utilizando un rayo láser adicional. Este método permitió a los investigadores almacenar fotones durante unos 100 nanosegundos.
"De esta manera, hemos construido, por primera vez, una memoria cuántica en miniatura para fotones, de la que se pueden producir alrededor de 1000 copias en paralelo en una sola oblea", dijo Philipp Treutlein, profesor de la Universidad de Basilea, en un declaración. En el futuro, los investigadores planean almacenar fotones individuales en celdas en miniatura y optimizar las celdas de vidrio. [2]
Luz e imanes
Investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén descubrieron una conexión entre luz y magnetismo de modo que un rayo láser óptico pueda controlar el estado magnético en sólidos.
Específicamente, el componente magnético de una onda de luz que oscila rápidamente posee la capacidad de controlar imanes. El equipo identificó una relación matemática que describe la fuerza de la interacción y vincula la amplitud del campo magnético de la luz, su frecuencia y la absorción de energía del material magnético.
“Allana el camino para la tecnología de memoria de alta velocidad controlada por luz, en particular la memoria de acceso aleatorio magnetoresistiva (MRAM), y el desarrollo innovador de sensores ópticos. De hecho, este descubrimiento marca un gran avance en nuestra comprensión de la dinámica del magnetismo de la luz”, dijo en un comunicado Amir Capua, profesor y director del Laboratorio de Espintrónica del Instituto de Física Aplicada e Ingeniería Eléctrica de la Universidad Hebrea de Jerusalén. "Nuestros hallazgos pueden explicar una variedad de resultados experimentales que se han informado en las últimas dos o tres décadas".
El equipo también construyó un sensor especializado capaz de detectar la parte magnética de la luz. [3]
Referencias
[1] Wu, X., Khan, AI, Lee, H. et al. Nuevas superredes de nanocompuestos para memoria de cambio de fase a nanoescala de baja energía y alta estabilidad. Nat Comuna 15, 13 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-42792-4
[2] Roberto Mottola et al, Memoria óptica en una celda de vapor de rubidio microfabricada, Physical Review Letters (2023). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.260801
[3] Benjamin Assouline et al, Control óptico dependiente de la helicidad del estado de magnetización que surge de la ecuación de Landau-Lifshitz-Gilbert, Physical Review Research (2024). https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.013012
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- Fuente: https://semiengineering.com/research-bits-feb-13/
