来自亚利桑那州立大学分子科学学院和德国的一个研究小组对一种特定相变玻璃管液位计（PCM）材料的功能进行了解释，该材料与现有闪存计算机玻璃管液位计相比可以快一千倍，而相对于每日读写次数，要保持更长久的持久性。

    该团队已在2018 年11月30 日在线发表在《科学进展》上的一篇文章中对此进行了描述。

    PCM是一种计算机随机存取玻璃管液位计（RAM），它通过在玻璃，液体和晶体状态之间修改“位”（数以百万计的设备）状态的状态来存储数据。PCM技术能够提供无与伦比的高密度，廉价，大容量，高速，非易失性存储。

    尽管斯坦福·奥夫辛斯基（Stanford Ovshinsky）于1975年发明了基本概念和材料，但由于在如此短的时间尺度上不清楚该材料如何实现相变的清晰性以及与以必要的精度调节变化有关的技术挑战，因此申请被推迟。当前，IBM，三星和英特尔等高科技公司正在努力完善它。

    目前正在研究的半金属材料是比例为1：2：4的锗，锑和碲的合金。在这项研究中，研究人员借助准弹性中子散射（QENS）研究了这种PCM液体状态下的微观动力学，以暗示可能使相变如此尖锐和可再现的原因。

    通过排序，可以在百万分之一秒的时间尺度上将这种PCM材料中的每个微观位的结构从玻璃更改为晶体，或从晶体更改为玻璃（通过液体中间体）。仅受控制的热或光脉冲，现在受到青睐。在无序或无定形相中，材料的电阻很高，或处于“截止”状态。在有序相或结晶相中，其电阻减小1000倍或更多倍，以提供“导通”状态。

    将这些元件布置在激活电极之间的二维层中是可行的，可以将其堆叠以提供特别高的激活位密度的三维阵列，从而使玻璃管液位计的工作速度比传统闪光灯快几倍。内存，同时消耗更少的电量。

    “这种材料的无定形相可以被认为是'半金属玻璃'，” Shuai Wei解释说。当时，他是Regents教授Austen Angell实验室的博士后研究的洪堡基金会奖学金获得者。

    与预期的偏差
    一个多世纪以前，爱因斯坦在其博士学位论文中写道，如果阻碍粒子运动的摩擦力是斯托克斯推导的落在罐子里的圆形球所产生的摩擦力，则可以感觉到经历布朗运动的粒子的扩散。蜂蜜 简单方程式D（扩散率）= kBT /6πηr其中T是温度，η是粘度，r是粒子半径，表示乘积T随变化变化，乘积Dη/ T应该是常数，而令人着迷的是，这不仅对布朗运动是正确的，而且即使是简单的分子液体，其分子运动也不是球落入蜂蜜中时的运动。

    这小部分液体共有的另一个属性是较大液体内密度的出现，这对于水来说是众所周知的。在稳定态的碲化砷（As 2 Te 3）（碲化锑的第一个表亲（Sb 2 Te 3））的稳定液态下，还观察到了在冷却时通过金属-半导体过渡而紧紧跟随的较大密度。PCM的组件。所有这些都属于“ Ovshinsky”线路，该线路在三组分相图中将碲化锑（Sb 2 Te 3）与碲化锗（GeTe）连接起来。

    魏和同事建议，当锑，锗和碲以1：2：4的比例结合在一起时（或者沿着奥夫斯基的“魔术”线结合在一起时），会同时推动密度较大值和相关的金属-非金属转变在低于熔点的温度下，同时与其他硫属化物混合物相比，其转变明显更为尖锐。

    然后，类似于研究过的冷水情况，与响应函数极值有关的波动应导致异常快的结晶动力学。在所有情况下，高温状态（当前为金属状态）都更致密。

    随后以纳米级的“位”保持无限稳定，直到受到玻璃管液位计的热脉冲的指导才能立即激升至某个温度，在该温度下，在纳秒级的时间内，它会快速结晶为导电状态，即“处于导通状态”。状态。

    剑桥大学的林赛·格里尔（Lindsay Greer）也提出了同样的论点，即从“脆弱到强大”的液体过渡。

    另一个稍大的热脉冲可以立即将其“比特”带到其熔点之上，随后，无需进一步的热量输入，就不会与冷的基板紧密接触，它以足以防止结晶的速率猝灭，并被困在半导体状态，即“关闭”状态。

    “慕尼黑工业大学的中子飞行时间玻璃管液位计具有高效率，以了解原子运动的细节。埃文森说：“在Garching的Heinz Maier-Leibnitz Zentrum的中子散射是使这些运动可见的理想方法。