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Judy Cha实验室,Carol和Douglas Melamed机械工程与材料科学助理教授以及IBM沃森研究中心之间的合作可以帮助创造一种潜在的革命性技术,使其更具生产力。相变存储器(PCM)设备近年来已成为计算机随机存取存储器的改变游戏规则的替代方案。利用热量将材料状态从非晶态转变为晶态,PCM芯片速度快,耗电少得多,并且有可能缩小到更小的芯片 - 从而可以继续实现更小,更强大的计算轨迹。然而,制造具有一致质量和长寿命的大规模PCM装置一直是一个挑战。 “每个人都试图弄明白这一点,我们希望准确地理解相变行为,”Cha Yu实验室的博士候选人和该研究的主要作者Yujun Xie说。 “这是相变存储器面临的最大挑战之一。”耶鲁大学IBM研究团队的工作有助于明确这一障碍。他们在耶鲁大学纳米科学与量子工程研究所(YINQE)使用原位透射电子显微镜(TEM)观察了器件的相变以及它如何“自愈”空洞 - 即由于材料耗尽而留下的空白空间通过化学隔离。这些类型的纳米级空隙对先前的PCM器件造成了问题。它们在空隙自愈合方面的结果发表在Advanced Materials上。标准PCM设备具有所谓的蘑菇结构,而Yale-IBM团队使用具有金属衬里的受限PCM结构使其更加坚固。 “金属内衬可以保护材料,减少PCM的电阻漂移,提高整体性能,”谢说。通过TEM观察相变过程,研究人员了解了PCM器件的自愈特性如何来自器件结构和金属衬里的组合,从而可以控制材料的相变。负责该项目的IBM研究员Wanki Kim表示,下一步可能是开发双极操作来切换电压方向,从而控制化学分离。在正常操作模式中,电压偏置的方向始终相同。下一步可以进一步延长设备的使用寿命。出版物:Yujun Xie等人,“具有金属表面活性剂层的限制相变存储器件的自我修复”,Advanced MAterials,2018; DOI:10.1002 / adma.201705587来源: