Snabbt fasförändringsminne
Forskare från Stanford University, TSMC, National Institute of Standards and Technology (NIST) och University of Maryland utvecklade en ny fasförändringsminne för framtida AI och datacentrerade system. Den är baserad på GST467, en legering av fyra delar germanium, sex delar antimon och sju delar tellur, som är inklämd mellan flera andra nanometertunna material i ett supergitter.
"Den unika sammansättningen av GST467 ger den en särskilt snabb växlingshastighet", säger Asir Intisar Khan, postdoktor vid University of California Berkeley och gästpostdoktor vid Stanford, i ett uttalande. "Att integrera den i supergitterstrukturen i enheter i nanoskala möjliggör låg växlingsenergi, ger oss god uthållighet, mycket god stabilitet och gör den icke-flyktig - den kan behålla sitt tillstånd i 10 år eller längre."
Tvärsnitt av fasförändringsminnesenheter i hög- och lågresistanstillstånden. Diametern på den nedre elektroden är ~40 nanometer. Pilar markerar några av van der Waals (vdW) gränssnitt, som bildas mellan lager av supergittermaterialen. Supergittret störs och reformeras mellan hög- och lågresistanstillstånden. (Bild med tillstånd från Pop Lab)
I tester verkar minnet undvika drift och arbetar vid under 1 volt. "Några andra typer av icke-flyktigt minne kan vara lite snabbare, men de arbetar med högre spänning eller högre effekt," tillade Eric Pop, professor i elektroteknik vid Stanford, i en release. "Med alla dessa datortekniker finns det kompromisser mellan hastighet och energi. Det faktum att vi växlar på några tiotals nanosekunder medan vi arbetar under en volt är en stor sak.”
Supergittret kan tillverkas vid temperaturer som är kompatibla med kommersiell tillverkning och kan staplas i vertikala lager för att öka densiteten. [1]
Miniatyr kvantminne
Forskare vid universitetet i Basel byggde en kvantminneselement baserad på rubidiumatomer i en liten glascell. Minnet skulle kunna massproduceras på en wafer för att stödja kvantnätverk, som kräver minneselement för att tillfälligt lagra och dirigera information.
Ursprungligen fanns rubidiumatomerna i en handgjord glascell på flera centimeter. För att krympa detta till en mindre som bara mäter några millimeter, var de tvungna att värma upp cellen till 100 grader Celsius för att öka ångtrycket och ha ett tillräckligt antal rubidiumatomer för kvantlagring.
De exponerade också atomerna för ett magnetfält på 1 tesla, mer än tio tusen gånger starkare än jordens magnetfält. Detta förändrade atomenerginivåerna på ett sätt som underlättade kvantlagring av fotoner med hjälp av en extra laserstråle. Denna metod gjorde det möjligt för forskarna att lagra fotoner i cirka 100 nanosekunder.
"På det här sättet har vi för första gången byggt ett miniatyrkvantminne för fotoner varav cirka 1000 kopior kan produceras parallellt på en enda skiva", säger Philipp Treutlein, professor vid universitetet i Basel, i en påstående. I det fortsatta arbetet planerar forskarna att lagra enstaka fotoner i miniatyrcellerna och optimera glascellerna. [2]
Ljus och magneter
Forskare från hebreiska universitetet i Jerusalem upptäckte ett samband mellan ljus och magnetism så att en optisk laserstråle kan styra det magnetiska tillståndet i fasta ämnen.
Specifikt har den magnetiska komponenten i en snabbt oscillerande ljusvåg förmågan att styra magneter. Teamet identifierade en matematisk relation som beskriver styrkan av interaktionen och kopplar amplituden av det magnetiska fältet av ljus, dess frekvens och energiabsorptionen av det magnetiska materialet.
"Det banar väg för ljusstyrd, höghastighetsminnesteknologi, särskilt Magneto resistive Random Access Memory (MRAM), och innovativ utveckling av optiska sensorer. Faktum är att denna upptäckt signalerar ett stort steg i vår förståelse av ljus-magnetisms dynamik, säger Amir Capua, professor och chef för Spintronics Lab vid Institutet för tillämpad fysik och elektroteknik vid hebreiska universitetet i Jerusalem, i ett uttalande. "Våra fynd kan förklara en mängd experimentella resultat som har rapporterats under de senaste 2-3 decennierna."
Teamet byggde också en specialiserad sensor som kan detektera den magnetiska delen av ljus. [3]
Referensprojekt
[1] Wu, X., Khan, AI, Lee, H. et al. Nya nanokomposit-supergitter för låg energi och hög stabilitet i nanoskala fasförändringsminne. 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, Helicitetsberoende optisk styrning av magnetiseringstillståndet som kommer från Landau-Lifshitz-Gilbert-ekvationen, Physical Review Research (2024). https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.013012
- SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
- Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
- PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
- Källa: https://semiengineering.com/research-bits-feb-13/
