Przełom w technologii pamięci. Pracuje w ogromnych temperaturach

 Nowy chip ma formę miniaturowej „kanapki”: wolfram na górze, cienka warstwa ceramiki w środku i grafen na dole. Jak opisują badacze w pracy opublikowanej w „Science”, każdy z tych materiałów dobrze znosi wysokie temperatury, ale kluczowe znaczenie ma zachowanie grafenu na styku warstw, który zachowuje się jak cienka warstwa ochronna. 

W typowych układach wysoka temperatura sprzyja migracji atomów metalu przez ceramikę. Gdy obie strony połączą się, pojawia się zwarcie i elektronika przestaje działać. W rozwiązaniu zespołu z USC grafen ma temu przeciwdziałać. Joshua Yang porównał relację materiałów do wody i oleju i wskazał, że atomy wolframu nie mogą się “przykleić” do powierzchni grafenu. 

Naukowcy podkreślają, że chip nie wykazał oznak utraty sprawności przy 700°C, a była to po prostu granica możliwości sprzętu testowego. Do tego pracował w ten sposób przez 50 godzin, przeżył ponad miliard cykli przełączenia i działał przy wykorzystaniu napięcia jedynie 1,5 wolta. “Szczerze mówiąc, to był przypadek, jak większość odkryć” przyznał Yang, opisując, w jaki sposób zespół trafił na rozwiązanie. 

Autorzy badania wskazują, że dotychczasowy “sufit termiczny” utrudniał budowę maszyn zdolnych do pracy w ekstremalnych warunkach, m.in. dla sond na bardzo gorące planety i eksperymentów związanych z wierceniami głębinowymi. Ten problem będzie teraz łatwiej wyeliminować. Zwrócono też uwagę na możliwe zastosowania w AI, gdzie większość obliczeń sprowadza się do jednego typu działań matematycznych. 

Jednocześnie badacze zastrzegają, że do gotowego produktu wciąż daleko. “Brakujący element został stworzony” napisał Yang, podkreślając znaczenie demonstracji działającej pamięci w tak wysokiej temperaturze. Produkcja, ze względu na wykorzystanie rzadkich materiałów jest obecnie kosztowna, a takie zastosowanie grafenu jest dopiero w planach zarysowanych przez TSMC i Samsunga.