美国南加州大学团队研发出高温存储芯片,耐受超700摄氏度
2026-04-01 18:23
来源:南加州大学
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电子设备如手机、汽车和卫星通常面临热失效问题,当温度超过约200摄氏度时,其性能会下降。几十年来,这一热极限一直是工程领域的挑战。南加州大学的一个研究团队近期在《科学》杂志上发表研究,报告了一种新型存储设备,能在700摄氏度的高温下可靠运行,这一温度高于熔岩,远超同类设备的现有水平。Novel memory chip survives temperatures hotter than lava

该设备是一种忆阻器,由论文第一作者赵健使用钨、氧化铪陶瓷和石墨烯构建,形成微小的“三明治”结构。在700摄氏度下,该高温存储芯片无需刷新即可保持数据超过50小时,承受超过十亿次开关循环,仅需1.5伏电压,操作速度达数十纳秒。

研究团队在尝试构建其他设备时偶然发现这一效果。杨教授说:“老实说,这是偶然的,就像大多数发现一样。”通过深入分析,他们发现石墨烯能阻止钨原子迁移,防止短路,从而提升高温存储芯片的稳定性。这一机制的理解有助于未来识别类似材料,促进工业规模制造。

高温存储芯片的潜在应用包括航天探测,如金星任务,以及地热能源、核能系统和汽车电子。杨教授表示:“我们现在已经超过了700度,而且我们怀疑它还能更高。”此外,该设备还能高效执行人工智能中的矩阵乘法运算,杨教授指出:“像ChatGPT这样的人工智能系统中,超过92%的计算无非就是矩阵乘法,这类设备能以最有效的方式执行该操作。”

杨教授与合著者已创立初创公司TetraMem,商业化室温忆阻器芯片。高温版本可扩展至航天器和工业传感器。但杨教授强调,开发完整计算机还需高温逻辑电路,且当前设备为实验室手工制造,扩大规模需时间。他说:“这是第一步,还有很长的路要走。”制造材料中,钨和氧化铪已是标准,石墨烯也正被台积电和三星纳入发展路线图。

出版详情:作者:University of Southern California;标题:《New memory chip survives temperatures hotter than lava》;发表于:《Science》(2026)。

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