搜索熱:H13鋼 腐蝕
掃一掃 加微信
首頁 > 科研探索 > 科學研究 > 消息正文
首頁 > 科研探索 > 科學研究 > 消息正文
Science: 相變異質結構實現超低噪聲和漂移的存儲
發布:lee_9124   時間:2019/10/15 18:00:20   閱讀:378 
分享到新浪微博 分享到騰訊微博 分享到人人網 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter
【研究背景與研究進展】

人工智能和其他數據密集型應用的迅速發展對計算機的數據存儲和處理提出了新的需求。基于相變隨機存取存儲器(PCRAM)的神經激勵計算設備,可以通過將存儲與存儲單元中的計算統一起來,有望打破馮諾依曼屏(指令運算與數據存儲之間的通信緩慢,耗時,耗能)。然而,目前的PCRAM器件存在較大的噪聲和電阻漂移,影響了器件的精度和一致性。

今日,深圳大學饒峰;西安交通大學張偉,約翰霍普金斯大學馬恩(共同通訊作者)在Science上發表了一篇關于相變異質結存儲器的文章,實現了超低噪聲和漂移存儲,文章題目為“Phase-change heterostructure enables ultralow noise and drift for memory operation”。

【圖文簡介】

圖1 材料設計
 

 
(A和B)顯示蘑菇型PCRAM設備中PCM和PCH的切換的示意圖。黃色區域代表PCMS的結晶狀態,而橙色的平板則表示限制層。紅色區域是與晶體環境接觸的有效編程區域,箭頭表示發生在液態和過冷液態中的原子擴散。擴散方向是沿給定偏壓極性的輸入電脈沖的擴散方向。對于PCMS,在廣泛的循環過程中,BEC附近可能形成空洞。
(C和D)TiTe2和Sb2Te晶體的原子結構和COHP分析。-COHP曲線的左右部分分別表示反鍵(不穩定)和鍵(穩定)相互作用。紅色箭頭標記了Sb2Te3中費米能級EF正下方的反鍵區。

圖2 抑制元素擴散
 

 
(A和B)與GST裝置形成鮮明對比的是,PCH裝置的復位和設定狀態的電阻值是穩定的。編程時分別用2.3和1.7V的10 ns電壓脈沖復位和設置PCH器件,用5.0和2.5V的50NS電壓脈沖復位和設置GST器件。
(C)異質結構模型在1300 K下沿DFMD模擬提取的垂直方向的擴散系數分布。虛線表示塊狀Sb2Te3的擴散系數。著重討論了Sb、Te等液體原子的擴散路徑。
(D)在強電子束輻照下5MIN,PCH薄膜的Sb2Te3亞層部分變成非晶態,而TiTe2亞層則保持完全結晶。

圖3抑制阻力漂移
 

 
(A)電池電阻作為PCH裝置復位和設置狀態的時間函數。
(B)電池電阻是約150 nm厚的Sb2Te3器件復位和設置狀態的時間函數,其下的w插頭直徑約190 nm。
(C)對于夾在SiO2層之間的~5nm厚非晶Sb2Te3薄膜,薄膜電阻隨時間的變化。
(D)高分辨率TEM圖像和相應的電子衍射圖,證實薄膜處于完全非晶態。
(E和F)迭代重置和累積集合運算。

圖4提高重置能量、設定速度和循環耐受力
 

 
(A)重置能量作為GST和PCH裝置BEC直徑的函數。
(B)對于具有相同幾何結構的PCH和GST器件,將速度設置為電壓偏置的函數(BEC直徑為190nm)。
(C)PCH裝置在1.5V下可在8ns內完成設定操作。
(D)GST裝置的循環壽命約為1×106次。

【小結】

研究者設計了一種相變異質結構(PCH),它由交替堆疊的相變納米層和限制納米層組成,以抑制噪聲和漂移,允許可靠的迭代重置和累積集操作,可用于高性能的神經啟發計算。這種PCH架構可以作為一種固有的材料解決方案進行工業生產,而不需要復雜的制造過程或大大增加的制造成本。


來源:材料人網
 
相關信息
   標題 相關頻次
 《Nature》子刊:金屬所科研人員發現馬氏體相變致非晶化機制
 1
 《先進材料》相變液體涂層可以使表面長時間持續無霜
 1
 3D展現馬氏體相變過程
 1
 440 MPa級高強IF鋼的連續冷卻相變規律
 1
 Adv. Mater. 發現具有純熱結構相變,空氣穩定的單層Cu2Se薄膜
 1
 BR1500HS熱成形鋼的動態連續冷卻轉變曲線
 1
 EH36高強度船板鋼奧氏體連續冷卻的轉變行為
 1
 Fe-1.6%Si無取向硅鋼的熱變形與相變規律
 1
 Nature重磅:中國學者首次實現電場誘導下的雙離子調控可逆結構三相相變
 1
 NiTi形狀記憶合金相變過程中的超聲波聲速特性
 1
 Science:利用嵌段共聚物模擬金屬相變過程
 1
 TA2工業純鈦連續冷卻過程中β→α相變的原位觀察
 1
 變形對奧氏體→鐵素體相變影響的熱力學數值模擬
 1
 不同Al2O3含量ZrO2(3Y)/Al2O3納米復合粉體的制備與表征
 1
 高Ni時代來臨,無Co材料還會遠嗎?
 1
 高能球磨法制備FeSiAl納米晶合金粉
 1
 高強耐候鋼相變組織變化規律研究
 1
 固體所發現高壓下二氧化硫的非晶多形態相變
 1
 合成材料的納米磁性粒子相變
 1
 機械合金化制備納米晶鐵-銅合金粉體
 1
 簡單添加物提升電子器件性能
 1
 考慮相變的高強鋼T型接頭焊接殘余應力和變形的數值模擬
 1
 科學家開發可利用無線信號充電的設備
 1
 科學家在半金屬-激子絕緣體相變研究中取得新進展
 1
 蘭姆波表征形狀記憶合金相變試驗
 1
 李言榮院士團隊首次在高溫超導中發現量子金屬態
 1
 兩相區部分奧氏體化對連續退火雙相鋼相變過程的影響
 1
 鋁含量對鋼滲碳動力學和貝氏體相變動力學的影響
 1
 鈮微合金鋼形變連續冷卻過程中的相變
 1
 蘇州納米所在氣凝膠相變隱身復合材料領域獲進展
 1
 碳、鎳元素對鐵-錳合金的阻尼性能與相變行為的影響
 1
 銅鎳鈷鈹合金的時效相變動力學方程
 1
 鎢極氬弧焊重熔堆焊層的空蝕性能
 1
 物理所等在黑磷單晶的高壓研究中取得新進展
 1
 一種鈷基合金的空泡腐蝕行為研究
 1
 應變速率對Q235鋼形變誘導鐵素體相變的影響
 1
 用新裝置測定DP590鋼的凝固相轉變曲線
 1
 中國科大在二氧化釩相變智能窗研究中取得進展
 1
 重要突破!《Nature》晶界相變,開辟材料設計新道路!
 1
 鉆頭用15CrNiMn鋼奧氏體的連續冷卻轉變
 1
 最新Nature: 觀測元素金屬的晶界相變
 1
幸运双星怎么玩
新疆18选7开奖查询 宜昌血流麻将换三张 云南十一选五一定牛彩票 球探007足球即时指数 重庆幸运农场赚钱技巧 pc蛋蛋数据分析 大发快3一分钟计划软件 南粤风采26选5 优掌柜配资 极速赛车开奖官网下载 钱龙捕鱼有什么技巧 天津快乐10分开奖结果 nba比分直播90 股票短线怎么炒 两分彩怎么看走势 体彩6+1开奖结果查询浙江