Швидкість роботи пам'яті на фазових переходах досягла рекордного значення.
Енергонезалежна комп'ютерна пам'ять, що працює на основі ефекту фазових переходів (phase-change memory, PCM або PRAM), розробляється вже досить давно. Приміром, компанія Samsung вже пробувала використовувати такий тип пам'яті в деяких моделях своїх смартфонів, але в будь-якому випадку, щільність зберігання інформації і швидкість запису PCM-пам'ять порівнянні з аналогічними характеристиками Flash-пам'яті. Групі вчених з Кембріджського університету, застосуємо метод попередньої організації атомів активного речовини PCM-пам'яті, вдалося скоротити час запису інформації до значення, що не перевищує одну наносекунду.
Пам'ять на ефекті фазових переходів зберігає інформацію на кристалі із спеціального речовини, зазвичай це сплав німеччина, сурми і телуру (Ge2Sb2Te5 або GST). Проходить імпульс електричного струму змушує кристал сплаву розігрітися до певної температури, при якій атоми утворюють упорядковану кристалічну решітку. Імпульс струму з іншими електричними і тимчасовими характеристиками може повернути структуру сплаву тому в хаотичний стан. З допомогою вимірювальних ланцюгів визначається опір кристала, яке має менше значення при впорядкованої кристалічної структури. Це опір визначає значення логічної 1 або 0 біта інформації, записаної в кристалі, який виступає в якості однієї комірки пам'яті.
Найбільш широко використовуються для PCM-пам'яті матеріали мають досить високу теплоємність, і як наслідок, високу інерційність. Тому час фазового переходу та кристалізації досить тривало, воно зазвичай набагато довше тих наносекунд, які можуть зробити PCM-пам'ять порівнянної по швидкості з динамічною пам'яттю. Так само ці матеріали є аморфними і мимоволі кристалізуються при низькій температурі, поступово втрачаючи записану в них інформацію протягом тривалого часу.
Вченим з Кембриджа, під керівництвом Стівена Еліота (Stephen Elliott) вдалося штучно стимулювати кристали матеріалу Ge2Sb2Te5, знизивши час кристалізації до рекордно низького значення. Цим стимулом стала попередня організація атомів кристала Ge2Sb2Te5, яка проводилася впливом слабкого електричного поля. Вчені взяли крихітний циліндр із GST, діаметром всього 50 нанометрів. Цей циліндр був затиснутий між двома титановими електродами, на які подавався "розігріваючий" потенціал у 0.3 В. Електричний імпульс, напругою 1 В і тривалістю 500 пікосекунд, приводив до майже моментальної кристалізації матеріалу циліндра. Досягнуте значення часу кристалізації в десятки разів перевищує час кристалізації традиційних германій-теллуровых сплавів.
З отриманої швидкістю запису, вже порівнянної зі швидкістю динамічної пам'яті, повсюдно використовуваної в сучасних комп'ютерах, нова PCM-пам'ять може стати основою обчислювальних систем майбутнього, які будуть готові до роботи моментально після включення.