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布里斯托大學(xué)的研究人員提出了一種新型的納米機(jī)電繼電器，以實(shí)現(xiàn)可靠的高溫、非易失性存儲(chǔ)器。

這項(xiàng)研究是布里斯托大學(xué)與南安普敦大學(xué)和瑞典皇家理工學(xué)院合作進(jìn)行的，研究成果近日在《Nature Communications》上發(fā)布。

本發(fā)明對(duì)于電子設(shè)備需要集成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的全電動(dòng)汽車(chē)和大多數(shù)電動(dòng)飛機(jī)來(lái)說(shuō)非常重要，因?yàn)檫@些集成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都需要在極端溫度下以高能量效率運(yùn)行。

由于晶體管泄漏電流隨溫度增加，納米機(jī)電繼電器已成為此類(lèi)應(yīng)用中晶體管的有前途的替代產(chǎn)品。但是，到目前為止，還沒(méi)有展示一種可靠且可擴(kuò)展的非易失性繼電器，該繼電器在斷電時(shí)保持其狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器。

Dinesh Pamunuwa博士是布里斯托大學(xué)微電子領(lǐng)域的研究小組的負(fù)責(zé)人，也是首席研究員。他解釋說(shuō)：“挑戰(zhàn)之一是機(jī)電繼電器的工作方式；啟動(dòng)時(shí)，光束會(huì)錨定在一端在靜電力的作用下移動(dòng)，隨著電子束的移動(dòng)，致動(dòng)電極與電子束之間的氣隙迅速減小，而電容增加。在稱(chēng)為“拉入電壓”的臨界電壓下，靜電力變得遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于反作用力。這種固有的機(jī)電引入不穩(wěn)定性使得精確控制移動(dòng)光束非常困難，這對(duì)于非易失性操作至關(guān)重要。”

不過(guò)，現(xiàn)在，Pamunuwa博士及其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)展示了一種旋轉(zhuǎn)繼電器，當(dāng)光束移動(dòng)時(shí)，該繼電器可保持恒定的氣隙，從而消除了這種機(jī)電拉入不穩(wěn)定性。

他們使用該繼電器成功演示了在200°C時(shí)的首次高溫非易失性納米機(jī)電繼電器的運(yùn)行。

Pamunuwa博士說(shuō)：“這是一個(gè)令人振奮的發(fā)展，因?yàn)閷?duì)開(kāi)發(fā)減少對(duì)化石燃料的依賴(lài)的技術(shù)的需求不斷增加。這種繼電器是為全電動(dòng)汽車(chē)和節(jié)能型電動(dòng)飛機(jī)開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品以及為物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建零備用電源智能節(jié)點(diǎn)方面向前發(fā)展邁出的重要一步。

“由納米繼電器而不是晶體管構(gòu)成的電子器件可以在更高的溫度下工作，同時(shí)待機(jī)功耗為零。任何數(shù)字電子系統(tǒng)都需要邏輯和存儲(chǔ)器，而這種繼電器使構(gòu)建基于繼電器的存儲(chǔ)器變得更加容易，該存儲(chǔ)器在通電時(shí)可保持存儲(chǔ)狀態(tài)繼電器保持恒定的氣隙允許非常精確的靜電控制，并大大提高了可靠性?！?br /> （責(zé)任編輯：fqj）