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          Research & Ideas

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          工程师们发明了一种方法来存储数据,而无需使用硅芯片

          研究人员已经发明了一种方法,以滑过彼此2D材料的原子级薄的层来存储更多的数据,在更小的空间,并使用更少的能量。

          a digital illustration of binary 1's and 0's arranged in a wavy shape

          新技术存储数字1和0通过移动该厚只是三个原子形成层的金属的位置。 |土坯股票/gaihong

          易胜博体育为首的团队已经通过在彼此之上滑动的金属原子薄层发明了一种方法来存储数据,这可能将更多数据转换成比硅芯片更小的空间,同时还使用较少的能源的方法。

          研究为首 亚伦林登贝格在易胜博体育和SLAC国家加速器实验室材料科学与工程副教授,会从非易失性存储器存储,今天的电脑与像闪存芯片基于硅的技术实现的类型显著提升。

          加州大学伯克利分校的机械工程师 张翔, Texas A&M materials scientist 钱晓峰和斯坦福/材料科学与工程教授,斯坦福线性加速器中心 托马斯迪韦罗 还帮助指导实验,这是 在该杂志描述 自然物理学。 突破是基于一个新发现的类形成极其薄的层,在此情况下厚只是三个原子金属。研究者层叠这些层,从被称为钨二碲化物,像纸牌纳米尺度甲板金属制成。通过注入电力的一点点进栈它们引起每个奇数层,以不断所谓稍有相转移到它上面和下面的偶数层。偏移是永久的,或者非挥发性的,直到电力的另一颠簸引起奇数和偶数层,以再次重新对齐。

          “层的布置变得用于编码信息的方法,” Lindenberg说,产生开闭,存储二进制数据1S-和-0。

          读取存储原子的这些移层之间的数字数据中,研究人员利用已知为浆果曲率,它的作用就像一个磁场来操纵电子在材料读取层的排列,而不会干扰所述堆叠中的量子特性。


          回旋颜色显示的原子的中间层如何移位,使电子以编码数字1和0。 |埃拉丸工作室提供图片

          肖军,在林登贝格实验室的博士后学者和论文的第一作者,称它需要很少的能量将层来回移动。这意味着,它应该采取能源要少得多“写” 0或1比需要为今天的非易失性存储器技术,新设备。此外,根据研究同组发表于 性质 去年,该原子层的滑动可以发生如此之快,数据存储可以超过一百倍当前技术更快实现。

          The design of the prototype device was based in part on theoretical calculations contributed by co-authors 钱晓峰, an assistant professor at Texas A&M University, and Hua Wang a graduate student in his lab. After the researchers observed experimental results consistent with the theoretical predictions, they made further calculations which lead them to believe that further refinements to their design will greatly improve the storage capacity of this new approach, paving the way for a shift toward a new, and far more powerful class of nonvolatile memory using ultrathin 2D materials.

          该小组已获得专利的自己的技术,而他们进一步优化其存储的原型和设计。他们还计划寻求其它可能效果更好的比钨碲数据存储介质的二维材料。

          “科学的底线在这里,”林登贝格补充说,“对这些超薄层是非常轻微的调整,对其功能特性有很大的影响。我们可以用这些知识来设计实现可持续和智能的未来新的节能设备“。

          Other 斯坦福 co-authors include staff scientists Das Pemmaraju, graduate student Philipp Karl Muscher, and university affiliates Edbert Jarvis Sie and Clara M. Nyby. Researchers from the University of 加州, Berkeley, and Texas A&M University, also contributed to this work.

          实验和理论的合作在斯坦福/ SLAC国家加速器实验室是由美国资助能源,材料科学部和工程部门通过易胜博体育材料和能源科学(SIMES)。在的评价理论的努力受到美国支持美国国家科学基金会。伯克利分校的实验和设备制造是由能源,材料科学与工程事业部,美国能源部和赞助研究的科学与技术(KAUST)办公室的阿卜杜拉国王大学分别资助。

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