中科院物理所基于憶耦器實現非易失性多態存儲

中科院物理所基于憶耦器實現非易失性多態存儲

中國科學院物理研究所的研究人員提出了一種新的非易失性存儲器件——憶耦器（memtranstor），并在單個憶耦器上分別實現了兩態存儲、多態存儲和布爾邏輯運算。

據悉，憶耦器是一種基于非線性磁電耦合效應的記憶元件，源于第四種基本電路元件電耦器（transtor）。該電子元件的基本特征是具有非線性電荷-磁通回滯曲線。與憶阻器采用電阻（R=dV/ dI）的狀態存儲信息不同，憶耦器采用電耦（T=dq/dφ，或者等效于磁電耦合系數α=dE/dH）的狀態來存儲信息。其信息處理原理為電寫磁讀，具有高速度、高密度、低功耗、并行讀取、結構簡單、易于制備等優點。

研究人員基于多種磁電耦合介質制備了幾種憶耦器。他們首先在Ag/PMN-PT/Terfenol-D/Ag憶耦器中實現了室溫下的兩態信息存儲，首次演示了憶耦器作為新型非易失性存儲器的功能，并以此為基礎，在該憶耦器中實現了多態（4態和8態）存儲。研究人員采用簡單金屬Ni替代復雜貴重合金Terfenol-D（Tb0.28Dy0.72Fe1.95），制備出了Ni/PMN-PT/Ni憶耦器，實現了非易失性兩態和多態存儲器，并基于單個Ni/PMN-PT/Ni憶耦器實現了非易失性通用邏輯門NOR和NAND。這一研究成果表明，憶耦器與憶阻器類似，可以兼具信息存儲和布爾邏輯運算功能，有望用于實現非馮·諾依曼結構的下一代計算機。此外，研究人員還基于有機鐵電體制備了Cu/ P（VDF-TrFE）/Metglas和Cu/P（VDF-TrFE）/Ni有機憶耦器，并成功實現了非易失性多態信息存儲，有望在未來用于柔性可穿戴電子器件中。 (物 研)