Rask faseendringsminne
Forskere fra Stanford University, TSMC, National Institute of Standards and Technology (NIST) og University of Maryland utviklet en ny faseendringsminne for fremtidige AI og datasentriske systemer. Den er basert på GST467, en legering av fire deler germanium, seks deler antimon og syv deler tellur, som er klemt mellom flere andre nanometertynne materialer i et supergitter.
"Den unike sammensetningen av GST467 gir den en spesielt rask byttehastighet," sa Asir Intisar Khan, en postdoktor ved University of California Berkeley og gjestepostdoktor ved Stanford, i en uttalelse. "Å integrere den i supergitterstrukturen i enheter på nanoskala muliggjør lav svitsjingsenergi, gir oss god utholdenhet, veldig god stabilitet og gjør den ikke-flyktig - den kan beholde sin tilstand i 10 år eller lenger."
Tverrsnitt av faseendringsminneenheter i tilstandene med høy og lav motstand. Diameteren på bunnelektroden er ~40 nanometer. Piler markerer noen av van der Waals-grensesnittene (vdW), som dannes mellom lagene av supergittermaterialene. Supergitteret blir forstyrret og reformert mellom høy- og lavmotstandsstatene. (Bilde med tillatelse fra Pop Lab)
I tester ser det ut til at minnet unngår drift og opererer på under 1 volt. "Noen få andre typer ikke-flyktig minne kan være litt raskere, men de opererer med høyere spenning eller høyere effekt," la Eric Pop, professor i elektroteknikk ved Stanford, til i en utgivelse. "Med alle disse datateknologiene er det avveininger mellom hastighet og energi. Det faktum at vi bytter på noen titalls nanosekunder mens vi opererer under én volt er en stor sak.»
Supergitteret kan fremstilles ved temperaturer som er kompatible med kommersiell produksjon og kan stables i vertikale lag for å øke tettheten. [1]
Miniatyr kvanteminne
Forskere ved Universitetet i Basel bygde en kvanteminneelement basert på rubidiumatomer i en liten glasscelle. Minnet kan masseproduseres på en wafer for å støtte kvantenettverk, som krever minneelementer for midlertidig å lagre og rute informasjon.
I utgangspunktet var rubidium-atomene inneholdt i en håndlaget glasscelle på flere centimeter. For å krympe dette til en mindre som kun måler noen få millimeter, måtte de varme opp cellen til 100 grader celsius for å øke damptrykket og ha et tilstrekkelig antall rubidiumatomer for kvantelagring.
De utsatte også atomene for et magnetfelt på 1 tesla, mer enn ti tusen ganger sterkere enn jordas magnetfelt. Dette forskjøv atomenerginivåene på en måte som forenklet kvantelagring av fotoner ved hjelp av en ekstra laserstråle. Denne metoden tillot forskerne å lagre fotoner i rundt 100 nanosekunder.
"På denne måten har vi for første gang bygget et miniatyrkvanteminne for fotoner hvorav rundt 1000 kopier kan produseres parallelt på en enkelt oblat," sa Philipp Treutlein, professor ved Universitetet i Basel, i en uttalelse. I videre arbeid planlegger forskerne å lagre enkeltfotoner i miniatyrcellene og optimalisere glasscellene. [2]
Lys og magneter
Forskere fra det hebraiske universitetet i Jerusalem oppdaget en sammenheng mellom lys og magnetisme slik at en optisk laserstråle kan kontrollere den magnetiske tilstanden i faste stoffer.
Nærmere bestemt har den magnetiske komponenten i en raskt oscillerende lysbølge evnen til å kontrollere magneter. Teamet identifiserte en matematisk relasjon som beskriver styrken til interaksjonen og kobler amplituden til det magnetiske feltet av lys, dets frekvens og energiabsorpsjonen til det magnetiske materialet.
"Det baner vei for lyskontrollert, høyhastighets minneteknologi, spesielt Magneto resistive Random Access Memory (MRAM), og innovativ utvikling av optiske sensorer. Faktisk signaliserer denne oppdagelsen et stort sprang i vår forståelse av lys-magnetisme-dynamikk, sier Amir Capua, professor og leder av Spintronics Lab ved Institute of Applied Physics and Electrical Engineering ved Hebraw University of Jerusalem, i en uttalelse. "Våre funn kan forklare en rekke eksperimentelle resultater som har blitt rapportert de siste 2-3 tiårene."
Teamet bygde også en spesialisert sensor som er i stand til å oppdage den magnetiske delen av lys. [3]
Referanser
[1] Wu, X., Khan, AI, Lee, H. et al. Nye nanokompositt-supergitter for lav energi og høy stabilitet i nanoskala faseendringsminne. Nat Commun 15, 13 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-023-42792-4
[2] Roberto Mottola et al., Optical Memory in a Microfabricated Rubidium Vapor Cell, Physical Review Letters (2023). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.260801
[3] Benjamin Assouline et al, Helisitetsavhengig optisk kontroll av magnetiseringstilstanden som kommer fra Landau-Lifshitz-Gilbert-ligningen, Physical Review Research (2024). https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.013012
- SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
- PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
- PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang her.
- kilde: https://semiengineering.com/research-bits-feb-13/
