Trung Quốc đạt thành công trong việc phát triển vật liệu siêu mỏng có khả năng tạo ra chip với tuổi thọ lên đến 100.000 lần

Nhóm các nhà nghiên cứu tại Trung Quốc đã thành công trong việc phát triển một loại vật liệu mới có khả năng sản xuất chip lưu trữ bộ nhớ với tuổi thọ gần như không giới hạn.

Một đội ngũ nhà nghiên cứu tại Trung Quốc vừa cho ra đời một vật liệu sắt điện mới, đánh dấu bước tiến quan trọng trong lĩnh vực công nghệ lưu trữ dữ liệu. Vật liệu này cho phép sản xuất chip lưu trữ bộ nhớ với tuổi thọ gần như không giới hạn, hứa hẹn sẽ giảm chi phí đáng kể cho các trung tâm dữ liệu, ngành hàng không vũ trụ và thám hiểm biển sâu.

Vật liệu sắt điện được biết đến với khả năng phân cực dưới tác động của điện trường và giữ được tính chất này ngay cả khi không còn áp điện, điều này làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc sản xuất chip lưu trữ. Điều đáng chú ý của vật liệu mới này là khả năng chống mỏi sắt điện, hiện tượng thường xuyên làm giảm hiệu suất của chip theo thời gian do sự di chuyển và tích tụ khuyết điểm khi dòng điện chạy qua.

Phó Giáo sư He Ri của Viện CAS, tác giả chính của nghiên cứu, đã so sánh quá trình này với việc sóng biển dần tạo ra rạn san hô lớn ngăn chặn dòng chảy. Nhưng với việc sử dụng công nghệ mô phỏng cấp độ nguyên tử được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo, nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc phát triển vật liệu sắt điện trượt hai chiều 3R-MoS2, có kích thước chỉ vài nanomet.

Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã chỉ ra rằng 3R-MoS2 không giảm hiệu suất sau hàng triệu chu kỳ đọc-ghi, điều này chứng tỏ khả năng sử dụng vật liệu này trong việc sản xuất các thiết bị lưu trữ dữ liệu mà không bị giới hạn về đọc/ghi. Điều này không chỉ tăng độ bền của chip lưu trữ mà còn mở ra cơ hội ứng dụng trong các môi trường khắc nghiệt, đặc biệt là trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và thám hiểm biển sâu, nơi mà độ bền và độ chính xác đóng vai trò vô cùng quan trọng.

Với sự phát triển này, có thể thấy rằng các vật liệu sắt điện truyền thống như chì zirconat titanate (PZT) có thể sớm được thay thế bằng loại vật liệu mới này, mang lại lợi ích vượt trội về hiệu suất và độ bền cho ngành công nghệ lưu trữ dữ liệu.