Способ записи и стирания информации в электрохимическом элементе памяти и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК G11C13/02 

(54) СПОСОБ ЗАПИСИ И СТИРАНИЯ ИНФОРМАЦИИ

В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ ЭЛЕМЕНТЕ ПАМЯТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ воды это напряжение составляет 1,22 В. При определенном сопротивлении ячейки это ограничивает допустимую величину тока, и следовательно, скорость осаждения металла. BfopbiM недостатком являются сравнительно жесткие требования к составу и чистоте электролита. Для того чтобы металл осаждался равномерно на площади катода, применяют различные вещества - добавки, образующие с металлом комплексные соединения. Загрязняющие примеси могут сильно,изменить характеристикипроцесса осаждения металла. Исключение составляет ртуть, однако процесс изменения конфигурации электрода при осаждении ртути происходит очень медленно, поскольку ртуть не образует дендритов, а при формировании сплощного осадка требуется больщое количество металла. Третьим недостатком является отсутствие пороговых свойств-при записи по этому способу. Процесс растворения анода и осаждения металла на катоде начинается при любых, сколь угодно малых значениях напряжения, приложенного к электродам в прямом направлении. Это приводит к целому ряду осложнений при создании матричных запоминающих устройств с произвольным доступом при записи. . Целью настоящего изобретения является повышение быстродействия записи и стирания путем изменения сопротивления электрохимического, элемента памяти при электролизе. Указанная цель достигается с помощью нового способа записи и стирания в электрохимический элемент памяти, основанный на воздействии внешнего электрического поля на электролит, осуществление которого обуславливается применением устройства определенной новой конструкции.V Изобретенный способ отличается от известного способа записи и стирания информации в электрохимический элемент памяти тем, что напряжение внешнего электричесКОГО ПОЛЯ выбирают превыщающим напряжение разложения электролита,при этом происходит выделение его газовой фазы, удаление которой производят принудительной циркуляцией потока электролита. Такой способ может быть осуществлен устройством новой конструкции для записи и стирания информации в электрохимическом элементе памяти, содержащем корпус, разделенный на две полости, i одной из которых установлены электроды. Отличие устройства, позволяющее осуществить новый способ, состоит в том, что устройство снабжено капиллярньщи трубками и насосом, соединенным с полостями корпуса. На чертеже изображено устройство для .осуществления способа. Устройство содержит электроды 1 и электроизоляционный корпус 2, разделенный на две полости 3 и 4, соединенные между собой капилляром 5. Полость 4 сообщается с внешней средбй капилляром 6 и через капилляр 7 соединена со входом гидраЬлического насоса 8. Выход гидравлического насоса 8 через капилляр 9 соединен с полостью 3. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии полость 3 полностью заполнена раствором электролита. Электролитическое сопротивление элемента.памяти низкое. Если через элемент па:мяти пропустить постоянный ток при напряжении, превыщающем порог разложения электроЛ11та, на электродах 1 выделяются газообразные продукты электролиза. Они скапливаются в полости 3 в видепузырька, вытесняя часть раствора в резервную полость. Пузырек газа увеличивает сопротивление элемента памяти. Объем газа при постоянном давлении пропорционален количеству электричества, прошедшего через элемент памяти..Поэтому сопроти.вление элемента может быть увеличено на заданную величину. Требования к- электролиту снижаются. за счет применения более простых и стабильных составов. Например, для пpeдлaгaeмo o способа пригоден раствор КОН в воде без какихлибо .специальных добавок. Пороговые свойства появляются за счет того, что при напряжении, меньшем, чем порог разложения растворителя, никакого выделения газов на электродах не происходит. Повышение быстродействия в предлагаемом способе достигается за счет двух факторов. Во-первых, при одинаковом токе весовые количества выделенных на электродах веществ имеют приблизительно одинаковые величины (одного порядка), тогда как объемные количества у газообразных веществ при нормальных условиях примерно в 10 раз больше, чем твердых. приводит к более быстрому изменению околоэлектродных пространств, заполненных раствором электролита. Во-вторых, можно использовать более высокое напряжение записи. При рав-, ных внутренних сопроти1 лениях ячейки это дает возможность увеличить ток записи и, следовательно, уменьщитъ время. Рассчеты, показывают, что оно может быть уменьщено Д 10. 10, сек. Для возвращения электрохимического элемента памяти в исходное состояние необходимо включить гидравлический насос 7, в результатеЧего поток жидкости удалит из рабочей полости газовый пузырек. . Целесообразно в одном устройстве объединить много элементов, тогда одна полость 3 и один насос 8 могут обслуживать все элементы. Поскольку площадь поперечного сечения, занимаемого пузырьком при заданном объеме газа, увеличивается с уменьшением расстояния между электродами, для повышения быстродействия это расстояние надо уменьшать. Для

сохранения достаточно большой величины тока записи и получения линейности изменения электропроводности, ячейки в зависимости от количества прошедшего электричества, поперечные размеры ячейки следует делать значительно большими, чем расстояние между электродами.

Формула изобретения

1. Способ записи и стирания информации в электрохимическом элементе памяти, основанный на воздействии внешнего электрического поля на электролит, отличающийся,.тем, что, с целью повышения быстродействия записи.и,стирания, путем изменения сопротивления электрохимического элемента памяти при электролизе, напряжение внешнего электрического поля выбирают превышающим напряжение разложения электролита, при этом происходит выделение его газовой фазы, удаление которой производят

принудительной циркуляцией потока электролита.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее корпус, разделенный на две полости, в одной из которых установлены электроды, отличающееся тем, что. с целью повышения быстродействия устройства, оно снабжено капиллярными трубками и гидравлическим насосом, соединенным с полостями корпуса через капиллярные трубки, а другая полость соединена с внешней средой капилляром.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Трейёр В. В., Елизаров А. Б. Электрохимические интегрирующие и аналоговые запоминающие элементы. М., «Наука, 1971. с. 20.

2.Трейёр В. В., Елизаров А. Б. Электрохимические интегрирующие и аналоговые запоминающие элементы. М., «Наука, 1971, с. 53.

S S 4