Исследователи из Пенсильванского университета разработали термостойкое запоминающее устройство, которое может работать при температурах до 600 °С, достаточных даже для плавления горных пород. Энергонезависимая память будет работать в чрезвычайно сложных условиях и однажды может помочь искусственному интеллекту на Венере.
Устройство, разработанное инженерами, представляет собой энергонезависимую память. К нему относятся, например, обычные флешки, которые хранят информацию даже когда питание отключено. Но у существующих устройств такого типа есть ограничение — они выходят из строя примерно при 200 °С. Это связано с тем, что при повышении температуры электроны, хранящие данные, становятся нестабильными и начинают «убегать», что приводит к потере информации.
Чтобы решить эту проблему, инженеры использовали для создания своей флешки термостойкий сегнетоэлектрический нитрид алюминия-скандия (AlScN). Этот материал сохраняет заданное состояние — единицы и нули, кодирующие информацию — при значительно более высокой температуре.
Кристаллическая структура AlScN также обеспечивает ему заметно более стабильные и прочные связи между атомами, а это означает, что он не только термостойкий, но и довольно прочный. Но еще важнее то, что конструкция и свойства нашего устройства памяти позволяют быстро переключаться между электрическими состояниями. Это имеет решающее значение для записи и чтения данных на высокой скорости.
Дирен Прадхан, соавтор исследования
Устройство состоит из слоев металл-изолятор-металл с никелевыми и платиновыми электродами и тонким слоем AlScN толщиной 45 нм — примерно в 1800 раз тоньше человеческого волоса. Исследователям потребовались месяцы, чтобы добиться толщины, которая обеспечит высокую производительность памяти при экстремальных температурах.
В процессе тестирования инженеры продемонстрировали, что устройство выдерживает 1 млн циклов чтения и записи при температуре 600 °С и поддерживает стабильный коэффициент включения и выключения в течение более 60 часов.
Термоустойчивая память может найти применения для решения самых разных задач — «от глубокого бурения до освоения космоса». Одним из возможных приложений исследователи называют системы ИИ, которые смогут работать в экстремальных условиях.
Читать далее:
Спутниковые наблюдения подсказали, как египтяне могли построить пирамиды
Ледник «Судного дня» оказался более уязвимым, чем считали ученые
Посмотрите на фото Камчатки из космоса
На обложке: запоминающее устройство, устойчивое к экстремальным температурам. Фото: University of Pennsylvania