名古屋大学(名大)は、最先端の計算科学手法である第一原理計算を用いて、新型メモリ「Topological Switching RAM(TRAM)」の基本構造であるGeTe/Sb2Te3超格子構造の熱安定性の機構を明らかにし、TRAMの高信頼化への指針を確立したと発表した。
同成果は、同大 工学研究科 計算理工学専攻の白石賢二教授、量子工学専攻の洗平昌晃助教らによるもの。超低電力デバイス技術研究組合(LEAP)と「低炭素社会を実現する超低電圧デバイスプロジェクト」において共同で行われた。詳細は、6月9日から開催される半導体デバイ ス、プロセス関係の国際会議「2014 Symposia on VLSI Technology and Circuits」にて発表された。
TRAMは、GeTe/Sb2Te3超格子材料を用いた新たなメモリである。従来の相変化デバイスとは異なり、溶融をともなわず、Ge原子の短範囲移動で、抵抗変化が低電力で発現する将来有望なメモリデバイスとして注目されている。しかし、TRAMの抵抗が高抵抗から低抵抗に移り変わる際に何が起こっているのかはこれまでまったくわかっていなかった。今回、研究グループでは、第一原理量子論による解析を行い、高抵抗から低抵抗に遷移する際にエネルギーの高い中間の遷移状態を経ることを解明した。これにより、TRAMは高抵抗状態も低抵抗状態も熱的に極めて安定に動作することが期待されるとしている。
今回の設計指針を適用することで、これまでにない高速、低消費電力、高信頼性などの特性を将来のデータセンター用メモリに無理なく付加することができ、データセンターの省電力化に貢献し、低炭素社会の実現に資することが期待されるとコメントしている。