Создано первое устройство на основе нанонити, способное сохранять данные в течение длительного времени и переключаться в 1000 раз быстрее современных аналогов твердотельной памяти.

Как ни странно, но идеальными кандидатами для твердотельной памяти оказались достаточно экзотические материалы, способные переключать свое состояние с аморфного к кристаллическому. Такая «фазовая память» (phase-change memory) может обладать высокой плотностью хранения данных совместно с быстрым переключением материала между состояниями.

Ученые из Университета Пенсильвании (University of Pennsylvania) смогли создать наноячейку на основе сплава германия и теллурида сурьмы, который достаточно распространен в производстве наноэлектронных компонентов.

Ячейка нанопамяти представляет собой нить длиной 10 микрон и диаметром около 30 нанометров.

При записи информации в нанонить-ячейку меняется ее электропроводность из-за смены фазы материала. Так, кристаллическая фаза соответствует логической «0», аморфная – «1». Из-за различной электропроводности материала в разных фазах (в кристаллической проводимость меньше, в аморфной – наоборот) ученым и удалось использовать нанонить из германиевого сплава в качестве логической ячейки.

Рис. 1. Структура нанонити-ячейки

Переключить фазу материала ученые смогли с помощью короткого, но достаточно мощного электрического импульса, который нагревает материал до точки плавления, из-за чего атомы материала становятся «закреплены» в аморфном положении. После того, как подать импульс такой же продолжительности, но меньшей амплитуды, атомы возвращаются на место, формируя снова кристаллическую решетку.

Время хранения данных таким образом в нанонити – около 10000 лет, время чтения/записи ячейки – 50 наносекунд, потребляемая мощность – 0,7 мВт

Как говорят исследователи, память на основе нанонитей может со временем заменить flash-память, широко использующуюся сегодня в мире.

Сейчас ученые работают над дальнейшей миниатюризацией нанопамяти для того, чтобы достичь максимально возможного «предела» для подобных устройств.

Свидиненко Юрий