移动电子设备、人工智能、大数据、云计算正在迅速改变着我们的社会和生活，但伴随的是海量数据的产生与传输。这对数据存储和处理提出了巨大挑战。现有的电子设备以及计算构架已经达到其极限，无法更进一步地提升计算速率并同时减小器件尺寸（摩尔定律失效）。近十年来，世界各大半导体公司、高校、研究所投入了大量精力来开发新式的计算设备，包括通用存储器与神经元计算设备。前者将打破数据存储与内存之间的界限，而后者将从根本上对现行计算体系进行革新，突破现有的冯诺伊曼体系以实现数据存储与处理的统一。基于硫族化合物的相变材料是实现上述新式电子器件最具竞争力的新材料之一。
1月7日，《自然》综述类期刊《自然综述-材料学》（Nature Reviews Materials）（影响因子51）在线发表了长篇综述, 从相变存储材料的材料学基础出发，详细讨论了相变材料的结晶化与非晶化机理，阐明了其在数据存储、通用存储器、神经元计算以及人工智能硬件发展方面的核心作用，并从材料设计的角度指出了相变存储芯片工业化过程中尚需解决的材料科学问题。西安交大材料学院金属材料强度国家重点实验室微纳中心张伟教授为该论文的第一作者与通讯作者。论文合作者包括美国约翰霍普金斯大学马恩教授以及两位德国亚琛工业大学合作教授。西安交大为该论文的第一作者单位。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41578-018-0076-x[图片上传失败...(image-6f1440-1547302533311)]
此前，张伟教授与马恩教授关于相变存储材料的另一工作曾以应邀短篇评述的形式发表在《自然材料》（Nature Materials）（影响因子39）上。该工作讨论了单质锑作为相变存储器核心材料的优势与不足，指出了纳米尺度边界效应对非晶稳定性的促进作用，并对玻璃化与结晶化两种截然相反过程之间的竞争与平衡提出了见解和未来研究方向。张伟教授是该论文的第一作者，西安交大是第一作者单位。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41563-018-0114-5
上述两项工作得到了国家自然科学基金、111引智基地2.0以及西安交大青拔项目的支持。