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日本新型存儲材料，能將功耗降低99%
來源:日經
記憶卡用于SD卡和U盤等，但寫入速度慢等成為課題，作為新一代記憶體，PCRAM受到期待。美國英特爾等已實現PCRAM的實用化，但微細化技術存在課題。與其他新一代記憶體相比，耗電量也更大，并未像記憶卡那樣普及，需要探索提升性能的PCRAM材料。
山本卓也助教等人針對50種條件，借助模擬使導熱率和電導率等9項特性實現數值化。利用AI計算出作為材料的最佳特性。如果具備這種特性，與現在已實用化的PCRAM的材料相比，耗電量將降至100分之1。
據稱此次的方式不僅可用于半導體材料，還有望應用于電子元器件的最佳結構的探索等。
讓人著迷的相變存儲技術
相變存儲器（PCM）是一種非易失存儲設備，它利用材料的可逆轉的相變來存儲信息。同一物質可以在諸如固體、液體、氣體、冷凝物和等離子體等狀態下存在，這些狀態都稱為相。相變存儲器便是利用特殊材料在不同相間的電阻差異進行工作的。
相變存儲器利用的是兩相間的阻抗差。由電流注入產生的劇烈的熱量可以引發材料的相變。相變后的材料性質由注入的電流、電壓及操作時間決定。基本相變存儲器存儲原理如圖所示。如左圖所示，一層硫屬化物夾在頂端電極與底端電極之間。底端電極延伸出的加熱電阻接觸硫屬化物層。電流注入加熱電阻與硫屬化物層的連接點后產生的焦耳熱引起相變。右圖為此構想的實際操作，在晶體結構硫屬化物層中產生了無定形相的區域。由于反射率的差異，無定形相區域呈現如蘑菇菌蓋的形狀。
回顧這個技術的發展歷史，則是一個偶然。
二十世紀五十年代至六十年代，Dr.StanfordOvshinsky開始研究無定形物質的性質。無定形物質是一類沒有表現出確定、有序的結晶結構的物質。1968年，他發現某些玻璃在變相時存在可逆的電阻系數變化。1969年，他又發現激光在光學存儲介質中的反射率會發生響應的變化。1970年，他與他的妻子Dr.IrisOvshinsky共同建立的能量轉換裝置（ECD）公司，發布了他們與Intel的GordonMoore合作的結果。1970年9月28日在Electronics發布的這一篇文章描述了世界上第一個256位半導體相變存儲器。
近30年后，能量轉換裝置（ECD）公司與MicronTechnology前副主席TylerLowery建立了新的子公司Ovonyx。在2000年2月，Intel與Ovonyx發表了合作與許可協議，此份協議是現代PCM研究與發展的開端。2000年12月，STMicroelectronics（ST）也與Ovonyx開始合作。至2003年，以上三家公司將力量集中，避免重復進行基礎的、競爭的研究與發展，避免重復進行延伸領域的研究，以加快此項技術的進展。2005年，ST與Intel發表了它們建立新的閃存公司的意圖，新公司名為Numonyx。
在1970年第一份產品問世以后的幾年中，半導體制作工藝有了很大的進展，這促進了半導體相變存儲器的發展。同時期，相變材料也愈加完善以滿足在可重復寫入的CD與DVD中的大量使用。Intel開發的相變存儲器使用了硫屬化物（Chalcogenides），這類材料包含元素周期表中的氧/硫族元素。Numonyx的相變存儲器使用一種含鍺、銻、碲的合成材料（Ge2Sb2Te5），多被稱為GST。現今大多數公司在研究和發展相變存儲器時都都使用GST或近似的相關合成材料。今天，大部分DVD-RAM都是使用與Numonyx相變存儲器使用的相同的材料。
相變存儲器兼有NOR-typeflash、memoryNAND-typeflashmemory和RAM或EEpROM相關的屬性。再加上他的存在，可以改變以前處理器和內存的信息傳輸架構，因此在現在倍受歡迎。
