Химики придумали высокоплотную память из обычного графита

В погоне за новыми типами электронной памяти учёные часто обращаются к экзотическим материалам — углеродным нанотрубкам, кожный покров, полимерам, белкам и без того потом. А выясняется, что большой потенциал скрыт в куда более дешёвом и несложном в обработке графите. О построении экспериментальной ячейки информируют доктор наук Джеймс Тур (James Tour), Александр Синицкий и их коллеги из университета Райса (Rice University).

Химики придумали высокоплотную память из обычного графита Новая ячейка памяти под сканирующим
электронным микроскопом. На
нижнем рисунке – ячейка с записанным
битом, отражённым в виде трещины
поперёк микроскопического страницы графита

Ячейка складывается из узкого графитового страницы, размещённого на подложке между двумя электродами. Снаружи принцип работы её выглядит легко. В то время, когда определённое напряжение подаётся на контакты, поперёк полосы графита пробегает трещина.

Наличие либо отсутствие трещины (это и будут единицы и нули) можно считать посредством более низкого напряжения. Ну а подача более большого напряжения заглаживает трещину, стирая бит. Наряду с этим значения напряжений у графитной ячейки ниже, чем рабочие напряжения во флешках, а скорость считывания и записи — сопоставима.

Тур говорит, что не знает правильного механизма, что трудится во всех этих процессах. Но учёный подозревает, что дело тут во сотрудничестве кремниевой подложки и графита, которое в присутствии напряжения формирует нитевидные структуры в толще углерода.

В отличие от простой оперативной памяти графитовые ячейки не требуют никакого питания на протяжении хранения данных, а в отличие от флеш-памяти — не деградируют со временем. Наряду с этим графитные пластинки возможно наносить на поверхность чипа с применением простого процесса осаждения (в отличие от нанотрубок). Плоский дизайн ячейки разрешает выстроить таковой чип со множеством узких изолированных слоёв, что может привести к появлению памяти высокой плотности — на порядок большей, чем у флешек.

Тур считает, что та же разработка возможно расширена и за пределы фактически памяти. К примеру, из графита возможно попытаться строить программируемые вентильные матрицы. А по большому счету, графитовые ячейки смогут стать одним из ключей к прорыву микросхем в третье измерение — они прекрасно подходят для высокоплотных многослойных чипов, лучше, чем кремний, — утверждает американский учёный.

И не смотря на то, что от лабораторных прототипов до конвейерных изделий может пройти ещё пара лет, эти испытания — серьёзный ход вперёд в развитии электроники.

Углерод и его аллотропные формы — бриллиант, графит. Учебный фильм по химии

Статьи, которые будут Вам интересны: