Naukowcy z Uniwersytetu Rice opracowali technologię pamięci półprzewodnikowej, która umożliwia przechowywanie danych o dużej gęstości przy minimalnej liczbie błędów komputera.

Na nich opierają się wspomnieniatlenek tantalu, powszechny izolator w elektronice. Przyłożenie napięcia do warstwy nanoporowatej grafenu, tantalu i grubości 250 nanometrówtantaltlenek i platyna tworzą adresowalne bity w miejscach styku warstw. Napięcia sterujące, które przesuwają jony tlenu i wolne miejsca, przełączają bity między jedynkami a zerami.

Odkrycie dokonane przez chemika Jamesa Toura w laboratorium Rice może pozwolić na stworzenie pamięci typu crossbar przechowujących do 162 gigabitów, czyli znacznie więcej niż inne systemy pamięci oparte na tlenkach badane przez naukowców. (Osiem bitów równa się jednemu bajtowi; jednostka 162-gigabitowa przechowuje około 20 gigabajtów informacji.)

Szczegóły pojawiają się w Internecie w czasopiśmie American Chemical SocietyNanolitery.

Podobnie jak poprzednie odkrycie pamięci z tlenku krzemu przez laboratorium Tour, nowe urządzenia wymagają tylko dwóch elektrod na obwód, co czyni je prostszymi niż dzisiejsze pamięci flash, które wykorzystują trzy. „Ale to nowy sposób wytwarzania ultragęstej, nieulotnej pamięci komputerowej” – powiedział Tour.

Pamięci nieulotne przechowują dane nawet po wyłączeniu zasilania, w przeciwieństwie do ulotnych pamięci komputerowych o dostępie swobodnym, które tracą swoją zawartość po wyłączeniu maszyny.

Nowoczesne układy pamięci mają wiele wymagań: muszą odczytywać i zapisywać dane z dużą szybkością i przechowywać jak najwięcej danych. Muszą być także trwałe i dobrze przechowywać dane przy minimalnym zużyciu energii.

Tour stwierdził, że nowy projekt Rice'a, który wymaga 100 razy mniej energii niż obecne urządzenia, może spełnić wszystkie oczekiwania.

"Tentantalpamięć opiera się na systemach dwuterminalowych, więc wszystko jest przygotowane na stosy pamięci 3D” – powiedział. „I nie potrzebuje nawet diod ani selektorów, co czyni go jedną z najłatwiejszych do skonstruowania ultragęstych pamięci. Będzie to prawdziwy konkurent dla rosnących wymagań dotyczących pamięci w macierzach serwerowych i pamięci masowej wideo o wysokiej rozdzielczości”.

Warstwowa struktura składa się z tantalu, nanoporowatego tlenku tantalu i wielowarstwowego grafenu umieszczonego pomiędzy dwiema elektrodami platynowymi. Podczas wytwarzania materiału naukowcy odkryli, że tlenek tantalu stopniowo traci jony tlenu, zmieniając się z bogatego w tlen, nanoporowatego półprzewodnika u góry w ubogi w tlen u dołu. Tam, gdzie tlen znika całkowicie, staje się czystym tantalem, metalem.