2019年11月25日
从固体锂离子电池中汲取灵感，一支来自实体的研究人员团队东京工业大学（东京技术）和东京大学（Utokyo）设计了一个新的三价记忆设备。
层叠三值存储器单元的设计。所提出的存储器件中的堆叠层形成了迷你电池，可以快速有效地切换三种不同的电压状态（0.95 V，1.35 V和1.80 V）。图像信用：东京工业大学学院。
所提出的设备消耗非常低的能量，可以是创造更快，更节能的随机访问存储器（RAM）的解决方案，这些内容广泛用于现代计算机。
几乎所有执行任何类型信息处理的数字设备不仅需要处理单元，而且还需要存储输入，部分结果和输出的快速存储器临时执行。在计算机中，此内存称为动态随机存取存储器（DRAM）。DRAM的速度非常显着，并且可以对系统的总速度具有显着影响。
此外，限制存储设备的能量消耗已经成为最近实现极端节能计算的热门话题。因此，为了超越传统DRAM的性能，正在研究新的存储技术。
存储单元是存储芯片中最基本的单元。每个电池通常通过采用和保持两个可能的电压值中的一个来存储一个位，该电压值与存储值“0”或“1”相匹配。单个单元的性能在很大程度上决定了整个存储芯片的性能。更简单、更小、速度更快、能量消耗更低的单元将完美地将极其高效的计算提升到更高的水平。
最近，由Taro Hitosugi教授和学生Yuki Watanabe的东京技术的一支研究人员团队在这一研究区实现了一个新的里程碑。研究人员早些时候建立了一种创新的记忆装置，灵感来自实体锂离子电池的设计。它包括一堆三个由金，锂和磷酸锂组成的三个固体层。
该堆栈基本上是一种作为存储器单元的微小低容量电池;它可以在带电和放电状态之间快速切换，表示稍微的两个可能的值。然而，金可以与锂集成以形成厚合金层，这增加了从一个状态变为另一个状态所需的能量。
在新的研究中，研究小组用镍而不是金开发了一种类似的三层记忆细胞。他们预计使用镍会有更好的结果，因为镍不容易与锂形成合金，这将导致开关时的能耗更低。他们制造的存储设备比之前的要好得多;它通常可以保持三种不同的电压状态，而不是两种，这意味着它是一个三值存储设备。
该系统可以被视为具有三个带电状态的极其低容量的薄膜锂电池。
Taro Hitosugi，东京理工学院化学科学与工程系教授欧洲杯线上买球
这是一个非常显着的特征，具有对三维存储器实现的可能优势，可以节省所需的区域。
科学家们还了解到，镍在镍和磷酸锂层之间形成了一层非常薄的氧化镍层。这个氧化层对于器件的低能量开关至关重要。氧化层比在他们的早期设备中形成的金锂合金要薄得多，这意味着这种新的“迷你电池”电池的容量非常低，因此只需施加很少的电流就能在状态之间快速轻松地交换。
极低能耗的潜力是该装置最值得注意的优点。
Taro Hitosugi，东京理工学院化学科学与工程系教授欧洲杯线上买球
更低的能耗、更高的速度和更小的尺寸是未来存储设备的主要需求。这个团队创造的存储单元是一个潜在的垫脚石，以更快和更节能的计算。
来源:https://www.titech.ac.jp/english