Rice Universityn tutkijat ovat luoneet solid-state-muistitekniikan, joka mahdollistaa suuren tiheyden tallennuksen minimaalisella tietokonevirheiden esiintyvuudella.

Muistot perustuvattantaalioksidi, yleinen eriste elektroniikassa. Jännitteen syöttäminen 250 nanometrin paksuiseen kerrostaloon, jossa on grafeenia, tantaalia, nanohuokoinentantaalioksidi ja platina muodostavat osoitettavia bittejä kerrosten kohtaamispaikassa. Ohjausjännitteet, jotka siirtävät happiioneja ja tyhjiä paikkoja, vaihtavat bittejä ykkösten ja nollien välillä.

Kemisti James Tourin Rice-laboratorion löytö voi mahdollistaa poikkipalkkimatriisin muistin, joka tallentaa jopa 162 gigabittiä, paljon enemmän kuin muut tutkijoiden tutkimien oksidipohjaisten muistijärjestelmien kapasiteetti. (Kahdeksan bittiä vastaa yhtä tavua; 162 gigatavun yksikkö tallentaa noin 20 gigatavua tietoa.)

Yksityiskohdat näkyvät verkossa American Chemical Society -lehdessäNano kirjaimet.

Kuten Tour Labin aiempi löytö piioksidimuisteista, uudet laitteet vaativat vain kaksi elektrodia piiriä kohti, mikä tekee niistä yksinkertaisempia kuin nykyiset kolmea käyttävät flash-muistit. "Mutta tämä on uusi tapa tehdä erittäin tiheää, haihtumatonta tietokonemuistia", Tour sanoi.

Haihtumattomat muistit säilyttävät tietonsa myös silloin, kun virta on katkaistu, toisin kuin haihtuvat satunnaiskäyttöiset tietokonemuistit, jotka menettävät sisältönsä, kun kone sammutetaan.

Nykyaikaisilla muistisiruilla on monia vaatimuksia: Niiden on luettava ja kirjoitettava dataa suurella nopeudella ja säilytettävä mahdollisimman paljon. Niiden on myös oltava kestäviä ja niiden on säilyttävä hyvin kyseiset tiedot, kun ne käyttävät vain vähän virtaa.

Tour sanoi, että Ricen uusi muotoilu, joka vaatii 100 kertaa vähemmän energiaa kuin nykyiset laitteet, voi saavuttaa kaikki merkit.

"Tämätantaalimuisti perustuu kahden päätteen järjestelmiin, joten se on kaikki asetettu 3D-muistipinoja varten, hän sanoi. ”Eikä se tarvitse edes diodeja tai valitsimia, joten se on yksi helpoimmin rakennettavia ultratiheitä muisteja. Tämä on todellinen kilpailija teräväpiirtovideotallennus- ja palvelinryhmien kasvavalle muistitarpeelle."

Kerrosrakenne koostuu tantaalista, nanohuokoisesta tantaalioksidista ja monikerroksisesta grafeenista kahden platinaelektrodin välissä. Materiaalia tehdessään tutkijat havaitsivat, että tantaalioksidi menettää vähitellen happi-ioneja ja muuttuu ylhäältä happirikkaasta, nanohuokoisesta puolijohteesta alaosassa happiköyhäksi. Kun happi katoaa kokonaan, siitä tulee puhdasta tantaalia, metallia.