Znanstveniki z univerze Rice so ustvarili tehnologijo polprevodniškega pomnilnika, ki omogoča shranjevanje z visoko gostoto z minimalno pojavnostjo računalniških napak.

Spomini temeljijo natantalov oksid, pogost izolator v elektroniki. Priključitev napetosti na 250-nanometrsko debel sendvič grafena, tantala, nanoporoznegatantaloksid in platina ustvari naslovne bite, kjer se plasti stikata. Nadzorne napetosti, ki premikajo kisikove ione in prosta mesta, preklapljajo bite med enicami in ničlami.

Odkritje laboratorija Rice kemika Jamesa Toura bi lahko omogočilo pomnilnike prečnih nizov, ki shranjujejo do 162 gigabitov, kar je veliko več kot drugi pomnilniški sistemi na osnovi oksidov, ki jih preiskujejo znanstveniki. (Osem bitov je enako enemu bajtu; 162-gigabitna enota bi shranila približno 20 gigabajtov informacij.)

Podrobnosti so objavljene na spletu v reviji American Chemical SocietyNano črke.

Tako kot prejšnje odkritje laboratorija Tour o pomnilnikih iz silicijevega oksida, nove naprave zahtevajo le dve elektrodi na vezje, zaradi česar so enostavnejše od današnjih bliskovnih pomnilnikov, ki uporabljajo tri. "Toda to je nov način za izdelavo ultra gostega, trajnega računalniškega pomnilnika," je dejal Tour.

Nehlapni pomnilniki hranijo svoje podatke tudi, ko je napajanje izklopljeno, za razliko od hlapnih računalniških pomnilnikov z naključnim dostopom, ki izgubijo svojo vsebino, ko se stroj izklopi.

Sodobni pomnilniški čipi imajo številne zahteve: podatke morajo brati in pisati z visoko hitrostjo in hraniti čim več. Prav tako morajo biti vzdržljivi in ​​pokazati dobro hrambo teh podatkov ob minimalni porabi energije.

Tour je dejal, da ima Riceova nova zasnova, ki zahteva 100-krat manj energije kot sedanje naprave, potencial, da doseže vse ocene.

»Totantalpomnilnik temelji na dvoterminalnih sistemih, tako da je vse pripravljeno za 3-D pomnilniške sklade,« je dejal. »In ne potrebuje niti diod ali izbirnikov, zaradi česar je eden najlažjih ultragostih spominov za izdelavo. To bo pravi tekmec za naraščajoče zahteve po pomnilniku v shranjevanju videa visoke ločljivosti in strežniških nizih.«

Večplastna struktura je sestavljena iz tantala, nanoporoznega tantalovega oksida in večplastnega grafena med dvema platinastima elektrodama. Pri izdelavi materiala so raziskovalci ugotovili, da tantalov oksid postopoma izgublja kisikove ione in se spreminja iz nanoporoznega polprevodnika, bogatega s kisikom, na vrhu do revnega s kisikom na dnu. Kjer kisik popolnoma izgine, postane čisti tantal, kovina.