Более быстрые, маленькие, умные и энергоэффективные чипы для всего — от бытовой электроники до больших данных и мозговых вычислений-вскоре могут появиться после того, как инженеры из Техасского университета в Остине создадут самое маленькое устройство памяти. И в процессе они выяснили физическую динамику, которая открывает возможности плотного хранения памяти для этих крошечных устройств.Исследование основано на открытии двухлетней давности, когда ученые создали то, что тогда было самым тонким запоминающим устройством памяти. В этой новой работе исследователи еще больше уменьшили размер, сократив площадь поперечного сечения до одного квадратного нанометра.
Получение информации о физике, которая упаковывает возможности плотного хранения памяти в эти устройства, позволило сделать их намного меньше. Дефекты, или отверстия в материале, обеспечивают ключ к открытию возможности хранения памяти высокой плотности.
Когда один дополнительный атом металла входит в это наноразмерное отверстие и заполняет его, он передает некоторую часть своей проводимости в материал, и это приводит к изменению или эффекту памяти.
Хотя они использовали дисульфид молибдена-также известный как MoS2-в в качестве основного наноматериала в своем исследовании, исследователи считают, что это открытие может быть применимо к сотням связанных атомарно тонких материалов.
Гонка, для того чтобы сделать более малые обломки и компоненты совсем о силе и удобстве. С меньшими процессорами вы можете сделать более компактные компьютеры и телефоны. Но сокращение чипов также уменьшает их энергетические потребности и увеличивает емкость, что означает более быстрые и умные устройства, которые потребляют меньше энергии для работы.
Результаты, полученные в этой работе, прокладывают путь для разработки приложений будущего поколения, представляющих интерес для Министерства обороны, таких как сверхплотные хранилища, неизоморфные вычислительные системы, системы радиочастотной связи и многое другое.
Оригинальное устройство, получившее название атомистик от исследовательской группы, было в то время самым тонким запоминающим устройством, когда—либо записанным, с одним атомным слоем толщины. Но уменьшение объема запоминающего устройства означает не только уменьшение его толщины, но и уменьшение площади поперечного сечения.
Научный Святой Грааль для масштабирования опускается до уровня, когда один атом контролирует функцию памяти, и это то, что мы достигли в новом исследовании.
Устройство Акин Ванде относится к категории нейристоров, популярной области исследований памяти, сосредоточенной вокруг электрических компонентов с возможностью изменять сопротивление между двумя его клеммами без необходимости в третьей клемме в середине, известной как затвор. Это означает, что они могут быть меньше, чем современные устройства памяти и похвастаться большей емкостью памяти.
Эта версия нейристора, разработанная с использованием передовых средств в Национальной лаборатории Ок-Риджа, обещает производительность около 25 терабит на квадратный сантиметр. Это в 100 раз выше плотности памяти на слой по сравнению с коммерчески доступными устройствами флэш-памяти.