Des ingénieurs du monde entier ont développé des moyens alternatifs pour fournir une plus grande capacité de stockage de mémoire sur des puces informatiques encore plus petites. Les recherches précédentes sur les feuilles atomiques bidimensionnelles pour le stockage en mémoire n'ont pas réussi à découvrir leur potentiel, jusqu'à présent.

Une équipe d'ingénieurs électriciens de l'Université du Texas à Austin, en collaboration avec des scientifiques de l'Université de Pékin, a développé le périphérique de stockage de mémoire le plus fin avec une capacité de mémoire dense, ouvrant la voie à plus rapide, des puces informatiques plus petites et plus intelligentes pour tout, de l'électronique grand public aux mégadonnées en passant par l'informatique inspirée du cerveau.

"Pendant longtemps, le consensus était qu'il n'était pas possible de fabriquer des dispositifs de mémoire à partir de matériaux qui n'avaient qu'une couche atomique d'épaisseur, " dit Deji Akinwande, professeur agrégé au département de génie électrique et informatique de la Cockrell School of Engineering. "Avec nos nouveaux 'atomristors, ' nous avons montré que c'est effectivement possible."

Fabriqué à partir de nanomatériaux 2D, les "atomristors" - un terme inventé par Akinwande - améliorent les memristors, une technologie émergente de stockage de mémoire avec une évolutivité de mémoire inférieure. Lui et son équipe ont publié leurs conclusions dans le numéro de janvier de Lettres nano .

"Les atomristors permettront l'avancement de la loi de Moore au niveau du système en permettant l'intégration 3-D de la mémoire nanométrique avec des transistors nanométriques sur la même puce pour les systèmes informatiques avancés, " a déclaré Akinwande.

Le stockage de mémoire et les transistors ont, à ce jour, toujours été des composants séparés sur une puce électronique, mais les atomristors combinent les deux fonctions sur un seul, système informatique plus efficace. En utilisant des feuilles atomiques métalliques (graphène) comme électrodes et des feuilles atomiques semi-conductrices (sulfure de molybdène) comme couche active, l'ensemble de la cellule mémoire est un sandwich d'environ 1,5 nanomètre d'épaisseur, ce qui permet de tasser densément les atomristors couche par couche dans un plan. C'est un avantage substantiel par rapport à la mémoire flash conventionnelle, qui occupe un espace bien plus grand. En outre, la minceur permet un flux de courant électrique plus rapide et plus efficace.

Compte tenu de leur taille, capacité et flexibilité d'intégration, Les atomristors peuvent être regroupés pour créer des puces 3D avancées qui sont cruciales pour le développement réussi de l'informatique inspirée du cerveau. L'un des plus grands défis dans ce domaine en plein essor de l'ingénierie est de savoir comment créer une architecture de mémoire avec des connexions 3D similaires à celles trouvées dans le cerveau humain.

"La densité de stockage de mémoire qui peut être rendue possible en superposant ces feuilles atomiques synthétiques les unes aux autres, couplé avec une conception de transistor intégrée, signifie que nous pouvons potentiellement créer des ordinateurs qui apprennent et se souviennent de la même manière que notre cerveau, " a déclaré Akinwande.

L'équipe de recherche a également découvert une autre application unique pour la technologie. Dans les appareils omniprésents existants tels que les smartphones et les tablettes, les commutateurs radiofréquence sont utilisés pour connecter les signaux entrants de l'antenne à l'une des nombreuses bandes de communication sans fil afin que différentes parties d'un appareil communiquent et coopèrent entre elles. Cette activité peut affecter considérablement la durée de vie de la batterie d'un smartphone.

Les atomristors sont les plus petits commutateurs à mémoire radiofréquence à démontrer sans consommation de batterie CC, ce qui peut finalement conduire à une plus longue durée de vie de la batterie.

"Globalement, nous pensons que cette découverte a une réelle valeur commerciale car elle ne perturbera pas les technologies existantes, " dit Akinwande. " Plutôt, il a été conçu pour compléter et s'intégrer aux puces de silicium déjà utilisées dans les appareils technologiques modernes."