莫斯科物理和技术研究所 进行实验的研究小组成员站在德国汉堡PETRA III同步加速器的高能x光光电发射光谱装置前
从左至右:安德烈·格洛斯科夫斯基、尤里·玛特维耶夫、德米特里·内格罗夫、维塔利·米赫耶夫和安德烈·曾克维奇
信用:安德烈·曾克维奇/MIPT 莫斯科物理和技术研究所的研究人员，以及他们来自德国和美国的同事
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，在非易失性存储器件方面取得了突破
该团队提出了一种测量铁电电容器上电势分布的独特方法，这种方法可以比目前的闪存和固态驱动器更快地创建存储数量级，承受100万次重写周期
这篇论文发表在《纳米尺度》杂志上
基于二氧化铪的存储器基于微电子工业中已知的电介质
经过温度处理和合金化，纳米级二氧化铪层可以形成具有铁电性能的亚稳态晶体——也就是说，它们“记住”施加到它们身上的电场方向
新的存储单元是两个电极之间10纳米厚的锆铪氧化物薄膜
它的结构类似于传统的电容器
为了使铁电电容器可用作存储单元，它们的剩余极化必须最大化；为了确保这一点，工程师需要对纳米薄膜中发生的过程有详细的了解
这包括解释在施加电压和极化反转后电势如何在薄膜上分布
自从10年前在氧化铪中发现铁电相以来，纳米尺度上的电势分布仅仅是模拟的，而不是直接测量的
后者已在最近的《纳米尺度》论文中报道
该团队采用了一种被称为高能x光光电发射光谱学的技术
在MIPT开发的专门方法依赖于所谓的驻波模式的强大的单色x光束，这需要一个同步光源来产生
研究中使用的机器位于德国汉堡
它被用来对MIPT制造的氧化铪基存储单元原型进行测量
“如果用于非易失性存储单元的工业生产，我们实验室开发的铁电电容器可以承受100亿次重写周期，这比最先进的闪存驱动器能够承受的重写周期多10万倍，”该研究的合著者、MIPT纳米电子学功能材料和器件实验室负责人安德烈·曾克维奇说
铁电存储器件的另一个优点是，与基于半导体的类似物不同，外部辐射对它们完全没有影响
这意味着未来的闪存甚至可以经受住宇宙射线的照射并在外层空间运行
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