Через пять лет устройства на базе фазовой памяти могут вытеснить флэш-накопители

Коллектив исследователей под руководством специалистов университета Джона Хопкинса открыл новые свойства материала, широко применяемого в запоминающих устройствах, которые позволят создавать на его основе более надежные, емкие и быстродействующие накопители.

Работа, о которой рассказано в онлайновом издании Трудов Национальной Академии Наук США, фокусируется на недорогом материале фазовой памяти — сплаве германия, сурьмы и теллура (GST), используемом в перезаписываемых оптических дисках CD-RW и DVD-RW.

При нагреве GST переходит из аморфного в кристаллическое состояние, при этом снижается электрическое сопротивление и изменяется отражательная способность. Две фазы соответствуют единице и нулю в двоичном исчислении. Несмотря на то, что этот материал используется уже не менее 20 лет, точный механизм смена фаз оставался неясным, так как переход при нагреве осуществляется слишком быстро — за наносекунды.

В эксперименте ученые применили методику, позволившую замедлить изменение фаз. Материал сжали, поместив между вершин двух алмазов, и документировали процесс, используя рентгеновскую дифракцию и компьютерное моделирование. Было обнаружено, что электрическим сопротивлением материала можно управлять при переходе из аморфного в кристаллическое состояние. Таким образом, в дополнение к двум крайним значениям, исследователи получили в свое распоряжение множество промежуточных, которые можно использовать для увеличения объема записываемых данных.

Обнаруженные новые электрические свойства делают GST еще более перспективным для электронной индустрии. Такая фазовая память более стабильна, чем материал, применяемый в современных флэш-накопителях. Она работает в 100 раз быстрее и сохраняет функциональность после 100 тыс. циклов перезаписи.

По мнению авторов исследования, уже через пять лет такие устройства могут прийти на смену жестким дискам в компьютерах.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365