Forskere ved Rice University har skabt en solid-state hukommelsesteknologi, der giver mulighed for lagring med høj tæthed med et minimum af computerfejl.

Minderne er baseret påtantaloxid, en almindelig isolator i elektronik. Påføring af spænding til en 250 nanometer tyk sandwich af grafen, tantal, nanoporøsttantaloxid og platin skaber adresserbare bits, hvor lagene mødes. Styrespændinger, der skifter iltioner og ledige stillinger, skifter bits mellem etaller og nuller.

Opdagelsen af ​​Rice-laboratoriet af kemiker James Tour kunne give mulighed for tværbjælke-array-hukommelser, der lagrer op til 162 gigabit, meget højere end andre oxid-baserede hukommelsessystemer, der undersøges af forskere. (Otte bits er lig med en byte; en 162-gigabit enhed ville gemme omkring 20 gigabyte information.)

Detaljer vises online i tidsskriftet American Chemical SocietyNano bogstaver.

Ligesom Tour-laboratoriets tidligere opdagelse af siliciumoxidhukommelser kræver de nye enheder kun to elektroder pr. kredsløb, hvilket gør dem enklere end nutidens flashhukommelser, der bruger tre. "Men dette er en ny måde at lave ultratæt, ikke-flygtig computerhukommelse," sagde Tour.

Ikke-flygtige hukommelser gemmer deres data, selv når strømmen er slukket, i modsætning til flygtige computerhukommelser med tilfældig adgang, der mister deres indhold, når maskinen lukkes ned.

Moderne hukommelseschips har mange krav: De skal læse og skrive data med høj hastighed og holde så meget som muligt. De skal også være holdbare og vise god opbevaring af disse data, mens de bruger minimalt med strøm.

Tour sagde, at Rices nye design, som kræver 100 gange mindre energi end nuværende enheder, har potentialet til at ramme alle mærkerne.

"DennetantalHukommelse er baseret på to-terminal systemer, så det hele er klar til 3-D hukommelsesstakke,” sagde han. "Og den behøver ikke engang dioder eller vælgere, hvilket gør den til en af ​​de nemmeste ultratætte hukommelser at konstruere. Dette vil være en reel konkurrent til de voksende hukommelseskrav inden for high-definition videolagring og serverarrays."

Den lagdelte struktur består af tantal, nanoporøst tantaloxid og flerlagsgrafen mellem to platinelektroder. Ved fremstillingen af ​​materialet fandt forskerne ud af, at tantaloxidet gradvist mister iltioner og skifter fra en iltrig, nanoporøs halvleder i toppen til iltfattig i bunden. Hvor ilten forsvinder helt, bliver det til rent tantal, et metal.