第一作者：Keyuan Ding, Jiangjing Wang, Yuxing Zhou, He Tian
通訊作者：Wei Zhang, Feng Rao, Evan Ma
通訊單位：深圳大學(xué)、西安交通大學(xué)、約翰霍普金斯大學(xué)
當(dāng)今世界，人工智能和大數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)的搜集、存儲(chǔ)以及計(jì)算的需要越來越迫切，開發(fā)更有效的新型計(jì)算設(shè)備刻不容緩。基于相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（PCRAM）的神經(jīng)啟發(fā)設(shè)備就是這樣一種極具前景的新方向，可以將記憶單元中的存儲(chǔ)與計(jì)算功能相統(tǒng)一，打破馮·諾伊曼屏障。
問題在于，目前的PCRAM器件具有相當(dāng)大的噪聲和電阻漂移，從而極大地削弱器件的精度和一致性。
有鑒于此，深圳大學(xué)饒峰、西安交通大學(xué)張偉以及約翰霍普金斯大學(xué)Evan Ma等人設(shè)計(jì)了一個(gè)相變異質(zhì)結(jié)構(gòu)（PCH），可以實(shí)現(xiàn)超低的噪音和電阻漂移。
這種相變異質(zhì)結(jié)由交替堆疊的相變和限制納米層組成，可以實(shí)現(xiàn)迭代的RESET和累積的SET操作，以應(yīng)用于高性能神經(jīng)啟發(fā)計(jì)算。這種PCH架構(gòu)作為固有材料，無需復(fù)雜的制造工藝，也不會(huì)大幅增加制造成本，適合工業(yè)生產(chǎn)。
其實(shí)，早在2017年，深圳大學(xué)饒峰和西安交大張偉就曾在Science合作發(fā)表關(guān)于高性能緩存型超快（亞納秒級(jí)）相變存儲(chǔ)材料ScSbTe的研究工作，他們發(fā)現(xiàn)ScSbTe材料的超快晶化與非易失性特性都得益于潛在LLPT誘發(fā)的動(dòng)力學(xué)Fragile-to-strong crossover。這是他們時(shí)隔2年后再次合作在Science發(fā)表研究論文。
2019年6月，深圳大學(xué)饒峰、西安交通大學(xué)張偉以及約翰霍普金斯大學(xué)Evan Ma還合作在Science發(fā)表展望文章，對(duì)相變存儲(chǔ)材料的液-液轉(zhuǎn)變機(jī)制進(jìn)行了深入評(píng)述。
值得一提的是，這也是2019年1月以來，西安交大作為通訊單位在材料學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的第3篇Science。
2019年4月19日，西安交通大學(xué)（第一通訊單位）李飛和賓州州立大學(xué)張樹君等人在壓電材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展。他們發(fā)展了一種具有均勻的超高壓電性能的單晶壓電材料：Sm摻雜的Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbTiO3單晶。僅僅通過在母體PMN-PT晶體中每1000個(gè)原子中添加約1個(gè)Sm原子，PMN-PT的壓電系數(shù)就增加了2倍（至~4000pC/N），而且摻雜后晶體的壓電性質(zhì)更均勻。
2019年7月5日，西安交通大學(xué)（第一通訊單位）單智偉、澳大利亞莫納什大學(xué)聶建峰和美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)李斌等人在鎂金屬材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展。他們發(fā)現(xiàn)，塑性差并不是鎂的固有屬性，通過提高流變應(yīng)力（如通過細(xì)化晶粒或提高應(yīng)變速率）來促進(jìn)位錯(cuò)形核和滑移，可能是行之有效的增塑方法。
參考文獻(xiàn)：
KeyuanDing et al. Phase-change heterostructure enables ultralow noise and drift formemory operation. Science 2019.
https://science.sciencemag.org/content/early/2019/08/21/science.aay0291?rss=1
