Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Rice δημιούργησαν μια τεχνολογία μνήμης στερεάς κατάστασης που επιτρέπει την αποθήκευση υψηλής πυκνότητας με ελάχιστη συχνότητα σφαλμάτων υπολογιστή.

Οι αναμνήσεις βασίζονται σεοξείδιο του τανταλίου, ένας κοινός μονωτήρας στα ηλεκτρονικά. Εφαρμογή τάσης σε ένα σάντουιτς πάχους 250 νανομέτρων από γραφένιο, ταντάλιο, νανοπορώδεςταντάλιοτο οξείδιο και η πλατίνα δημιουργούν διευθυνσιοδοτούμενα bits όπου συναντώνται τα στρώματα. Οι τάσεις ελέγχου που μετατοπίζουν τα ιόντα οξυγόνου και τις κενές θέσεις αλλάζουν τα bit μεταξύ ενός και μηδενικού.

Η ανακάλυψη από το εργαστήριο Rice του χημικού James Tour θα μπορούσε να επιτρέψει μνήμες συστοιχίας crossbar που αποθηκεύουν έως και 162 gigabit, πολύ υψηλότερα από άλλα συστήματα μνήμης που βασίζονται σε οξείδια που ερευνούν οι επιστήμονες. (Οκτώ bit ισοδυναμούν με ένα byte· μια μονάδα 162 gigabit θα αποθηκεύει περίπου 20 gigabyte πληροφοριών.)

Λεπτομέρειες εμφανίζονται στο διαδίκτυο στο περιοδικό της American Chemical SocietyΝανο γράμματα.

Όπως και η προηγούμενη ανακάλυψη μνημών οξειδίου του πυριτίου από το εργαστήριο περιήγησης, οι νέες συσκευές απαιτούν μόνο δύο ηλεκτρόδια ανά κύκλωμα, καθιστώντας τα πιο απλά από τις σημερινές μνήμες flash που χρησιμοποιούν τρία. "Αλλά αυτός είναι ένας νέος τρόπος για να δημιουργήσετε υπερπυκνή, μη πτητική μνήμη υπολογιστή", είπε ο Tour.

Οι μη πτητικές μνήμες διατηρούν τα δεδομένα τους ακόμα και όταν η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη, σε αντίθεση με τις πτητικές μνήμες υπολογιστών τυχαίας πρόσβασης που χάνουν το περιεχόμενό τους όταν το μηχάνημα είναι απενεργοποιημένο.

Τα σύγχρονα τσιπ μνήμης έχουν πολλές απαιτήσεις: Πρέπει να διαβάζουν και να γράφουν δεδομένα με υψηλή ταχύτητα και να διατηρούν όσο το δυνατόν περισσότερα. Πρέπει επίσης να είναι ανθεκτικά και να δείχνουν καλή διατήρηση αυτών των δεδομένων ενώ χρησιμοποιούν ελάχιστη ισχύ.

Η Tour είπε ότι η νέα σχεδίαση της Rice, η οποία απαιτεί 100 φορές λιγότερη ενέργεια από τις σημερινές συσκευές, έχει τη δυνατότητα να πετύχει όλα τα σημάδια.

"ΑυτόταντάλιοΗ μνήμη βασίζεται σε συστήματα δύο τερματικών, επομένως είναι όλα έτοιμα για τρισδιάστατες στοίβες μνήμης», είπε. «Και δεν χρειάζεται καν διόδους ή επιλογείς, καθιστώντας το μια από τις πιο εύκολες υπερπυκνές μνήμες στην κατασκευή. Αυτό θα είναι ένας πραγματικός ανταγωνιστής για τις αυξανόμενες απαιτήσεις μνήμης σε αποθήκευση βίντεο υψηλής ευκρίνειας και συστοιχίες διακομιστών».

Η πολυστρωματική δομή αποτελείται από ταντάλιο, νανοπορώδες οξείδιο τανταλίου και πολυστρωματικό γραφένιο μεταξύ δύο ηλεκτροδίων πλατίνας. Κατά την κατασκευή του υλικού, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το οξείδιο του τανταλίου σταδιακά χάνει ιόντα οξυγόνου, μετατρέποντας από έναν πλούσιο σε οξυγόνο, νανοπορώδη ημιαγωγό στην κορυφή σε φτωχό σε οξυγόνο στο κάτω μέρος. Όπου το οξυγόνο εξαφανίζεται τελείως, γίνεται καθαρό ταντάλιο, ένα μέταλλο.