Современные массовые чипы обычно рассчитаны на работу при температурах вплоть до значений чуть выше 100 градусов. Учёные из Университета Южной Калифорнии нашли способ создавать чипы памяти, которые способны работать в сотни градусов.
Как сообщается в статье, учёным удалось создать модуль памяти, который вполне нормально работал при температуре в 700 градусов. Более того, возможно, он выдержал бы и более высокие температуры, просто это был предел лабораторного оборудования.
Можно назвать это революцией. Это лучшая из когда-либо продемонстрированных высокотемпературных запоминающих устройствПрофессор Джошуа Янг
Технически речь о мемристоре, то есть чип может как хранить данные, так и производить вычисления. Невероятной жаропрочности удалось достичь благодаря конструкции в виде бутерброда и используемых материалов.
Верхний слой состоит из вольфрама, который имеет температуру плавления выше 3400 градусов. В середине использовалась керамика из оксида гафния, а снизу был графен.
В результате испытаний удалось проверить способность чипа хранить данные более 50 часов при температуре 700 градусов. Также отмечается, что напряжение работы составляло 1,5 В, а скорость обработки операций составляла десятки наносекунд.
Интересно, что открытие получилось отчасти случайным. Авторы объясняют, что такой бутерброд работает в первую очередь благодаря графену.
В обычном чипе нагрев заставляет атомы металла в верхнем электроде медленно перемещаться через керамический слой, пока они не достигнут нижнего электрода. Когда это происходит, две стороны соединяются навсегда, вызывая короткое замыкание устройства и оставляя его во включенном состоянии, по сути, неисправным. Графен же останавливает этот процесс.
Атомы вольфрама, которые дрейфуют к поверхности графена, обнаруживают, что не могут закрепиться. Без чего-либо, что могло бы их закрепить, они мигрируют. Нет крепления — нет короткого замыкания, нет отказа