日本理研實現超導非易失性存儲器

日本理化學研究所（以下簡稱 「理研」）的研發小組利用脈衝電流成功形成及消除了 「超導狀態」。這項研究成果驗證了超導控制的新原理，有助於探索新的超導物質以及實現可改寫的量子計算機用電路元件。

此次，研發小組通過在極低溫狀態下向化合物 IrTe

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（Ir：銥、Te：碲）載入脈衝電流，成功獲得了超導狀態，另外還利用不同的脈衝電流成功消除了所形成的超導狀態。這樣，用不同於以往的方法控制物質狀態，驗證了將超導-非超導狀態的變化作為信息比特（bit）的非易失性存儲器（超導非易失性存儲器）的可能性。另外，如果結合超導非易失性存儲器構成電路，就可以反覆寫入和擦除不同圖案的超導電路。

相關研究論文於10月6日發表在美國在線科學雜誌《Science Advances》上。

圖1：通過快速冷卻形成超導狀態的方法 (a) 對象物質最穩定的電子狀態下的壓力/化學成分-溫度相圖。在低溫下會形成競爭序（電子規則排列的狀態），不過隨著壓力和化學成分發生變化會形成超導狀態。 (b) 對象物質快速冷卻後可能形成的電子狀態的相圖。不會形成競爭序，可能形成超導狀態。

圖2：實驗方法概略 (a) 實驗中使用的IrTe

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薄片樣品和電極的顯微鏡圖像。比例尺的1μm為1,000分之1mm。 (b) 載入脈衝電流期間的樣品溫度模擬結果。IrTe

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薄片樣品的溫度上升至400K（約127℃）左右。

圖3：超導非易失性存儲器的動作驗證 (a)電阻率和電流的時間變化。流過1.5秒165mA的電流，會形成40秒左右電阻率為零的超導狀態，流過2.0秒94ｍA的電流，電阻率的值恢復，超導狀態消除。 (b)利用脈衝電流的超導非易失性存儲器的反覆動作。利用高強度且短時間的脈衝電流形成超導狀態，利用較低強度和較長時間的脈衝電流消除超導狀態。

文 JST客觀日本編輯部

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