二碲化钨助芯片存储速度提升百倍

美国斯坦福大学、加州大学伯克利分校和德克萨斯农工大学组成的研究团队发现了一种可以替代硅芯片的新型数据存储芯片，具有更小、更密集、更高速、更节能的性能。这种新型芯片是利用层状二碲化钨（WTe2）制成的二维（2D）金属芯片，其单层厚度仅三个原子，但存储速度可提高100倍以上。相关研究成果发表在《自然•物理学》。

随着计算机科学的进步，以及社会信息量的日益庞大，人们对信息存储设备的速度、功耗、体积等性能的要求也越来越高。传统硅芯片已经无法满足当前智能物联网时代发展的需求。因此，研究适应时代发展的新型芯片是科学家们正在努力突破的重要领域。

研究团队对二碲化钨薄层结构施加微小电流，使其奇数层相对于偶数层发生稳定的偏移，并利用奇偶层的排列来存储二进制数据。数据写入后，他们再通过一种称为贝利曲率的量子特性，在不干扰排列的情况下读取数据。

据了解，二维形态的单层二碲化钨是目前已知的第一种存在“铁电翻转”现象的二维材料，也是发现的第一种“拓扑绝缘体”。

研究人员介绍，与现有的基于硅的数据存储系统相比，新系统可以将更多的数据填充到极小的物理空间中，且移动层所需能耗非常微小。此外，其偏移发生快速，决定了数据写入速度可以比现有技术快100倍。

目前，研究团队已为该设计申请了专利，并开始研究下一步改进的方法，例如寻找除二碲化钨之外的其他2D材料。研究人员表示，对超薄层进行非常小的调整，就会对它的功能特性产生很大的影响，而人们可以利用这一知识来设计新型节能设备，以实现可持续发展和更智慧的未来存储方式。

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