Een team van onderzoekers van Tohoku University, in samenwerking met het National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) en Hanyang University, heeft nieuw faseovergangsmateriaal ontwikkeld met elektrische eigenschappen die verschillen van die van conventionele materialen. Dit nieuwe materiaal zorgt voor een drastische vermindering van het stroomverbruik voor gegevensregistratie in niet-vluchtig willekeurig toegankelijk geheugen.

Phase Change Random Access Memory (PCRAM) is een praktisch niet-vluchtig geheugen van de volgende generatie. PCRAM zal naar verwachting niet alleen het flashgeheugen vervangen, maar ook om te gebruiken voor opslagklasse geheugen, die het verschil in latenties tussen DRAM en flash-geheugen kan verminderen.

Het principe van PCRAM-werking berust op de verandering in elektrische weerstand tussen amorfe toestanden met hoge weerstand en kristallijne toestanden met lage weerstand in faseveranderingsmateriaal.

Ge-Sb-Te (GST) is een faseovergangsmateriaal voor PCRAM-toepassingen. GST kan met hoge snelheden werken, maar heeft een slechte gegevensretentie bij hoge temperaturen (~ 85 graden C) en heeft veel stroom nodig voor gegevensregistratie.

Dit nieuw ontwikkelde faseovergangsmateriaal, Cr ₂ Ge ₂ Te ₆ , vertoont een omgekeerde weerstandsverandering van amorfe toestanden met lage weerstand naar kristallijne toestanden met hoge weerstand. De onderzoekers toonden aan dat de Cr ₂ Ge ₂ Te ₆ kan een vermindering van meer dan 90 procent van het stroomverbruik voor gegevensregistratie bereiken in vergelijking met het gebruik van conventionele GST-geheugencellen.

Tegelijkertijd, Cr ₂ Ge ₂ Te ₆ bleek een hogere werksnelheid (~30 ns) en een hogere gegevensretentie-eigenschap (meer dan 170 ° C) te combineren dan conventionele materialen. Vergelijking met andere gerapporteerde materialen geeft aan dat Cr ₂ Ge ₂ Te ₆ kan de wisselwerking tussen het bewaren van gegevens en de werksnelheid doorbreken.

De onderzoekers geloven dat de inverse weerstand verandert Cr ₂ Ge ₂ Te ₆ is een baanbrekend materiaal voor PCRAM met gecombineerde lage bedrijfsenergie, hoge gegevensretentie en hoge werksnelheid.