新華社東京4月5日電（記者錢錚）日本一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)研制出一種半導(dǎo)體納米通道器件，給這種器件施加磁場(chǎng)能使其電阻值發(fā)生高達(dá)250倍的變化。這種現(xiàn)象未來(lái)有望用于開(kāi)發(fā)新型電子元器件等。相關(guān)論文已發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》上。
日本東京大學(xué)近日發(fā)布公報(bào)說(shuō)，該校研究人員領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)研制出一種通道長(zhǎng)20納米的鍺半導(dǎo)體納米通道器件，它屬于半導(dǎo)體兩端器件，擁有鐵和氧化鎂雙層結(jié)構(gòu)的電極，還添加了硼元素。研究人員觀察到，通過(guò)給這種器件施加磁場(chǎng)能使其表現(xiàn)出電阻開(kāi)關(guān)效應(yīng)，外加磁場(chǎng)還使其實(shí)現(xiàn)了高達(dá)250倍的電阻變化率。研究人員給這種現(xiàn)象取名為“巨磁阻開(kāi)關(guān)效應(yīng)”。
公報(bào)說(shuō)，目前僅能在20開(kāi)爾文（約零下253攝氏度）的低溫環(huán)境下觀測(cè)到這種“巨磁阻開(kāi)關(guān)效應(yīng)”。研究團(tuán)隊(duì)下一步將致力于提高“巨磁阻開(kāi)關(guān)效應(yīng)”出現(xiàn)的溫度，以便將其用于開(kāi)發(fā)新型電子元器件等。
電阻開(kāi)關(guān)效應(yīng)一般指，材料能夠在外電場(chǎng)作用下在低電阻態(tài)和高電阻態(tài)之間可逆轉(zhuǎn)換�；陔娮栝_(kāi)關(guān)效應(yīng)的電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器被視為最有競(jìng)爭(zhēng)力的下一代非易失性存儲(chǔ)器之一。
傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器是利用電容儲(chǔ)存電荷多少來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其一大缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)的易失性，電源意外切斷時(shí)會(huì)丟失存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。而電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器是通過(guò)向器件施加脈沖電壓產(chǎn)生電阻高低變化，以此表示二進(jìn)制中的“0”和“1”，其存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不會(huì)因意外斷電而丟失，是一種處于開(kāi)發(fā)階段的下一代內(nèi)存技術(shù)。
論文第一作者、東京大學(xué)研究生院工學(xué)系研究科教授大矢忍接受新華社記者郵件采訪時(shí)說(shuō)，目前已有很多關(guān)于電阻開(kāi)關(guān)效應(yīng)的研究，但此前對(duì)電阻開(kāi)關(guān)效應(yīng)的“磁場(chǎng)依存性”關(guān)注較少。新成果將來(lái)有望在電子領(lǐng)域得到應(yīng)用，特別是用于神經(jīng)形態(tài)計(jì)算以及開(kāi)發(fā)下一代存儲(chǔ)器、超高靈敏度傳感器等新型器件。