科学家们创造了一种能够在熔融铅中工作的电化学存储器

探索点小小科技 2024-12-19 00:43:31
科学家们创造了一种能够在熔融铅中工作的电化学存储器

总有一天,会有一段记忆可以在核反应堆、喷气发动机、行星的热表面以及其他极热的条件下工作。密歇根大学研究人员的新工作有助于更接近这一点。他们提出的存储器可在超过 600 °C 的温度下工作,即使在熔融铅中也能正常工作。

图片来源: 密歇根大学

基于硅芯片的传统内存无法在 100-150 °C 以上的温度下运行。它基于电子的运动(电流),电子在过热时开始分开,导致电气击穿和芯片故障。密歇根大学的科学家们提议用原子,或者更准确地说,离子来代替电子,这种原子可以承受更高的温度而不会失去控制。由于原子的操作已经是一种化学,因此新的存储单元被称为电化学。

此外,新电池可以称为一种电池。它由两个工作层组成,由固体电解质隔开,数据的存储和擦除方式与电池充电和放电的方式相同。在铂电极上的电压影响下,氧化钽的含氧层将氧离子释放到金属钽层。在层之间传输离子的电解质还用作隔膜(屏障),不允许原子和电子在层之间自由移动。

图片来源: Cell 2024

在氧离子迁移过程中,下层出现一层薄薄的金属钽,上层出现一层薄薄的氧化钽。这些图层和图层不会混合。单元值为 0 或 1 将确定下面的氧化钽层是已成为导体还是仍然是电流的绝缘体。该值将保持不变,直到电极的极性反转。计算表明,该单元可以在 600 °C 以上的温度下存储信息 24 小时。换句话说,它是非易失性存储器。

对单元内阻的更精细调节允许您保持多达 100 个电平,这将开发转化为芯片上的计算平面。计算的位数将急剧增加,这种内存的内存容量也会急剧增加。基本上,这是很好的老式电阻式 ReRAM 内存,只是版本稍微原始一些。而且有一个细微差别。建议的内存仅在加热到 150 °C 时开始工作。但对于提供它的那些领域来说,这应该不是一个大问题。

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