相變存儲(chǔ)單元抗光子輻照性能的蒙特卡羅模擬研究.pdf

1、相變存儲(chǔ)器（Phase ChangeRandomAccessMemory，PCRAM）作為一種新型的存儲(chǔ)器件，因其優(yōu)異的綜合性能，被認(rèn)為是下一代存儲(chǔ)器中最有望能滿足航天航空和宇航探測(cè)性能需求的非易失存儲(chǔ)器之一。為了相變存儲(chǔ)器在航天航空應(yīng)用中的進(jìn)一步發(fā)展，研究X(γ)射線（空間輻照粒子的主要成分之一）對(duì)相變存儲(chǔ)單元的輻照過(guò)程，分析光子輻照對(duì)存儲(chǔ)單元性能的影響，具有重要意義。
　　因此，本文在自下而上型存儲(chǔ)單元三維物理模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)

2、建了光子輻照仿真系統(tǒng)，研究了外界X(γ)射線對(duì)相變存儲(chǔ)單元性能產(chǎn)生的影響，主要包括以下內(nèi)容：
　　首先，根據(jù)射線在物質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與作用機(jī)理，從宏觀上和微觀上分析了光子束垂直進(jìn)入相變存儲(chǔ)單元的物理過(guò)程。結(jié)果表明，5kev的光子對(duì)相變存儲(chǔ)單元的影響最大，且該能量的光子與相變介質(zhì)主要進(jìn)行光電效應(yīng)，其他的作用方式可以忽略。
　　然后，運(yùn)用蒙特卡羅方法跟蹤進(jìn)入相變存儲(chǔ)單元的光子，對(duì)每一個(gè)光子及其次級(jí)粒子的碰撞位置、散射方向、能量損失

3、進(jìn)行記錄，構(gòu)建光子輻照仿真模塊；利用有限元法求解電、熱傳導(dǎo)方程，構(gòu)建電、熱仿真模塊以及電阻求解仿真模塊；利用成核-生長(zhǎng)理論求解相轉(zhuǎn)變過(guò)程，構(gòu)建相仿真模塊。在MATLAB環(huán)境下，將上述五大模塊有效地組合起來(lái)實(shí)現(xiàn)光子輻照仿真系統(tǒng)，用此系統(tǒng)仿真出外界X(γ)射線光子總注量與靜、動(dòng)態(tài)相變存儲(chǔ)單元電阻之間的關(guān)系。結(jié)果表明，當(dāng)存儲(chǔ)單元處于靜態(tài)時(shí)，低阻態(tài)的存儲(chǔ)單元會(huì)在一定注量的外界光子輻照下發(fā)生信息的翻轉(zhuǎn)，高阻態(tài)的存儲(chǔ)單元具有強(qiáng)的抗光子輻照能力；當(dāng)存