Учёные из Университета Южной Калифорнии представили мемристор — новый тип электронной памяти, который уверенно работает при температуре 700 °C (1292 °F). Это в несколько раз выше предела обычной кремниевой электроники, которая обычно выходит из строя уже при 200 °C. Тесты показали, что чип не достиг своего предела — исследователи просто не смогли нагреть оборудование выше этой отметки.
Устройство имеет классическую «сэндвич»-структуру: два электрода с тонким слоем керамики между ними. Верхний электрод сделан из вольфрама (металл с самой высокой температурой плавления), нижний — из графена, а средний слой — из оксида гафния.
Именно графен стал ключом к успеху. При обычном нагреве атомы металла из верхнего электрода мигрируют сквозь керамику и в итоге замыкают устройство. Графен не даёт атомам вольфрама «зацепиться» за нижний электрод — они просто отскакивают, не образуя короткого замыкания.
Результаты испытаний
- Чип хранил данные более 50 часов при 700 °C без необходимости обновления.
- Выдержал более одного миллиарда циклов переключения.
- Работал при напряжении всего 1,5 В со скоростью переключения в десятки наносекунд.
Джошуа Янг (Joshua Yang), один из авторов исследования, назвал это «революцией» и «лучшей высокотемпературной памятью, которую когда-либо демонстрировали».
Такая технология открывает двери для электроники, которая раньше была невозможна:
- миссии на Венеру (температура поверхности около 460 °C);
- геотермальное бурение;
- ядерные реакторы;
- промышленные печи и двигатели;
- более надёжная автомобильная электроника.
Кроме того, мемристоры отлично подходят для энергоэффективных вычислений в ИИ, особенно для операций матричного умножения.
Исследование опубликовано в журнале Science journal.
