Новий запам’ятовувальний пристрій, виготовлений з сегнетоелектричного нітриду алюмінію-скандію, може витримати екстремальні температури до 600 градусів за Цельсієм, майже як на Венері
Фото згенеровано за допомогою chatgpt.com, freepik.com
Ні для кого не секрет, що в спекотні дні смартфони та інша техніка перегрівається та перестає нормально працювати. Головна проблема в матеріалі, з якого виготовлена пам’ять пристрою — електрони з пам’яті «вислизають», що призводить до втрати інформації та виходу гаджета з ладу. Однак науковці змогли розв’язати проблему перегріву.
Дослідницька група з Пенсільванського університету під керівництвом Діпа Джарівали та Роя Олссона розробила енергонезалежну пам’ять (NVM), яка не виходить із ладу, коли температура доходить до 600 градусів за Цельсієм.
Технологія NVM не зовсім нова. Вона використовується в пристроях зберігання даних, таких як флешпам’ять, де інформація може зберігатися без активної потужності. Термостійкість нового NVM зумовлена матеріалом, званим сегнетоелектричним нітридом алюмінію-скандію (AlScN).
Читайте також: Вчені змогли підвищити ефективність батарей завдяки безладу
Однак, на відміну від традиційних флеш-накопичувачів на основі кремнію, які починають виходити з ладу за температури близько 200 градусів за Цельсієм, вищезазначений матеріал витримує втричі вищу температуру.
«Кристалічна структура AlScN забезпечує нашому пристрою значно стабільніші та міцніші зв’язки між атомами, а це означає, що він не лише термостійкий, а й доволі міцний. Конструкція та властивості нашого пристрою пам’яті дають змогу швидко перемикатися між електричними станами, що має вирішальне значення для запису та читання даних на високій швидкості», — пояснює Джарiвала.
Запам’ятовувальний пристрій, який може надійно зберегти дані при температурі до 600° Цельсія. Фото: penntoday.upenn.edu
Як працює технологія
Пристрій має структуру метал-ізолятор-метал із нікелевими та платиновими електродами й тонким шаром AlScN завтовшки 45 нм. Це приблизно в 1800 разів тонше за середню людську волосину. Дослідники витратили місяці, щоб досягти товщини, яка забезпечить продуктивність пам’яті за високих температур, але водночас не погіршиться через активність.
Результати дослідів показали, що пристрій піддається мільйону циклів читання-запису та підтримує стабільний коефіцієнт увімкнення-вимкнення впродовж більш ніж 6 годин. Обидві можливості, за словами вчених, є безпрецедентними для NVM.
Вас може зацікавити: Створено технологію, яка убезпечить будь-яку електроніку під водою
Новий пристрій конструктивно сумісний із високотемпературними пристроями з карбіду кремнію, призначеними для роботи в екстремальних температурах. Дослідники вважають, що крім створення пристрою, який може використовуватися для дослідження інших планет, він зможе усунути прогалини в наявних обчислювальних архітектурах.
Наприклад, поділ процесора та пам’яті неефективний, оскільки дані повинні переміщатися між цими компонентами. Це може призвести до виникнення вузьких місць, як у випадку з величезними обсягами даних, що обробляються в наші дні для розробки моделей ШІ.
Нагадаємо, науковці з Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії США розробили проривну технологію проточного акумулятора, яка віщує революцію в методах збереження енергії, зокрема отриманої з відновлюваних джерел.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Науковці винайшли перший у світі «квантовий напівпровідник»
Microsoft відкрила новий матеріал, який замінить звичайні акумулятори
Створено акумулятор, який заряджається за лічені хвилини
За матеріалами Interesting Engineering
