Применение бобы PCM и оптические технологии хранения данных

Published on September 16, 2010 at 8:57 PM

Способность изменение фазы материалы легко и быстро переход между различными фазами делает их ценными, как маломощный источник энергонезависимой или "вспышка" памяти и хранения данных.

Теперь весь новый класс сменой фаз в материалах было обнаружено исследователями с Национальной лаборатории Лоренса Беркли (Berkeley Lab) и университета Калифорнии (UC) Беркли, которые могут быть применены к изменению фазы оперативной памяти (PCM) технологий и, возможно, оптической записи информации, а также. Новый этап замены материалов - нанокристаллических сплавов металлов и полупроводников - называются "Фасоль", для бинарных эвтектических сплавов наноструктур.

Эта схема показывает, энтальпия кривые нарисовали для жидкости, кристаллических и аморфных фаз новый класс наноматериалов называется "Фасоль" на двоичную эвтектического сплава наноструктур. (Изображение предоставлено Дэрил Chrzan)

"Фазовые превращения в зернах, переключая их из кристаллического в аморфное и обратно в кристаллическом состоянии, могут быть вызваны в течение нескольких наносекунд электрическим током, лазерным излучением или комбинация обоих", говорит Дэрил Chrzan, физик, который проводит совместные встречи с Лаборатории Беркли Материалы наук отдела и Калифорнийского университета в Беркли Департамента материаловедения и инженерии. "Работа с германия олова наночастицами диоксида кремния в качестве начального БОБЫ, мы смогли стабилизировать обоих твердых и аморфных фаз и мог настроить кинетики переключения между двумя просто путем изменения состава."

Chrzan является соответствующее автором на бумажной отчетности результаты этого исследования, которое было опубликовано в журнале NanoLetters под названием "Встраиваемые Двоичные Эвтектические наноструктуры сплава. Новый класс материалов с изменением фазы"

Соавторство бумаги с Chrzan были Свани Шин, Джулиан Гусман, Чун-Вэй Юань, Кристофер Ляо, Козима Босуэлл-Коллер, Питер Стоун, Оскар Дюбон, Андрей Малой Масаши Ватанабе, Джеффри Биман, Кин Ю., Joel Ager и Юджин Халлер .

"То, что мы показали, что бинарный сплав эвтектического наноструктур, таких, как квантовые точки и нанопроволоки, может служить в качестве материалов изменение фазы", Chrzan говорит. "Ключ к поведению мы наблюдали это вложение наноструктур в матрице наноразмерных томов. Наличие этого наноструктуры / матрицы интерфейс делает возможным быстрое охлаждение, что стабилизирует аморфной фазы, а также позволяет настроить преобразование фазового перехода материала кинетики ".

Эвтектического сплава металлического материала, который плавится при низкой температуре его сочетание компонентов. Соединения германия олова эвтектического сплава, который был рассмотрен исследователями как прототип изменение фазы материал, потому что она может существовать при комнатной температуре, либо в кристаллическом состоянии стабильной или метастабильной аморфном состоянии. Chrzan и его коллеги обнаружили, что когда германия олова нанокристаллов были внедрены в аморфный кремнезем нанокристаллов формируется двухлопастный наноструктуры, что была наполовину кристаллических металлических и половина кристаллического полупроводника.

"Быстрое охлаждение следующие импульсного лазерного плавления стабилизирует метастабильных, аморфные, композиционно смешанного фазового состояния при комнатной температуре, в то время как умеренные нагреве и последующем охлаждении медленнее возвращается нанокристаллов в исходное двухлопастный кристаллическом состоянии", Chrzan говорит. "Кремнезема действует как небольшой и очень чистой пробирке, что пределы наноструктур, так что свойства BEAN / кремнезема интерфейс сможет диктовать уникальную фазу, изменение свойств".

Хотя они еще не непосредственно характеризуется электронные транспортные свойства двухлопастный и аморфных структур ФАСОЛЬ, из исследования по соответствующим системам Chrzan и его коллеги ожидают, что транспорт, а также оптические свойства этих двух структур будет существенно отличаться, и что эти разницы будет перестраиваемый по составу изменений.

"В аморфном состоянии легированная, мы ожидаем, BEAN просмотров нормально, металлической проводимостью," Chrzan говорит. "В двухлопастный государства, BEAN будет включать в себя один или несколько барьеров Шоттки, которые можно сделать, чтобы функционировать в качестве диода. Для целей хранения данных, металлической проводимости может означать нуля и барьер Шоттки может означать один ".

Chrzan и его коллеги теперь расследование БОБЫ ли может выдержать повторяющихся фазе-изменения и будет ли переключаться между двухлопастный и аморфных структур могут быть включены в проволоку геометрии. Они также хотят, чтобы смоделировать поток энергии в системе, а затем использовать этот моделирования адаптировать свет / импульсов тока для оптимальной фазы изменения свойств.

На месте просвечивающей электронной микроскопии характеристики BEAN структур были проведены в Национальном центре Лаборатории Беркли для электронной микроскопии, одним из ведущих в мире центров по электронной микроскопии и microcharacterization.

Last Update: 3. October 2011 06:35

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit