محققان دانشگاه کمبریج نسخه جدیدی از یک حافظه رایانه ساخته اند که میتواند فعالیت تراشههایی را تسریع کند که نسبت به نمونههای فعلی ۱۰۰ بار دادههای بیشتری ذخیره میکنند.
به گزارش گرداب، این سیستم از پلهای باریوم بین ورقههایی از یک ماده نامنظم ساخته شده است. قدرت فناوری رایانشی فعلی هرچقدر زیاد باشد، هنوز هم محدودیتهایی برای آن وجود دارد. دادهها در دو حالت صفر و یک در آن رمزگذاری میشوند. این دادهها در بخشهای مختلف رایانه ذخیره و پردازش میشوند بنابراین باید عقب و جلو شوند و همین امر انرژی مصرف میکند.
اما یک نوع نوظهور از حافظه رایانشی که به عنوان حافظه سوییچینگ مقاومتی (resistive switching memory) مشهور است، طوری طراحی شده تا بسیار کارآمدتر باشد.
نوع جدید حافظه، به جای تغییر یک بیت اطلاعات به یکی از دو وضعیت صفر و یک، میتواند حالات مختلفی را تولید کند. این امر به وسیله به کارگیری جریان برق در انواع خاصی از مواد به کار میرود که سبب میشود مقاومت الکتریکی آنها قدرتمندتر یا ضعیفتر شود. طیف وسیعی از این اختلافات متمایز در مقاومت الکتریکی مجموعهای از وضعیتهای مختلف ذخیره داده را ممکن میکند.
مارکوس هلن برند مولف ارشد پژوهش میگوید: یک یو اس بی معمولی براساس فناوری جدید ساخته میشود که بین ۱۰ تا ۱۰۰ مرتبه اطلاعات اطلاعات بیشتری ذخیره میکند.
در پژوهش جدید محققان نوعی از دستگاه حافظه سوییچینگ مقاومتی را با کمک مادهای به نام اکسید هافنیم ابداع کردند که هم اکنون در صنعت نیمه رسانا به عنوان عایق به کار میرود. به طور نرمال استفاده از حافظه چالش برانگیز است، زیرا در سطح اتمی هیچ ساختاری ندارد، زیرا اتمهای هافنیم و اکسیژن به طور تصادفی با یکدیگر ترکیب میشوند، اما محققان کمبریج متوجه شدند اضافه کردن یک ماده اضافی این روند را تغییر میدهد.
هنگامیکه باریم به این ترکیب اضافه شد، نوعی پلهای عمودی بین ورقههای نازک اکسید هافنیم ایجاد شد. از آنجا که پلهای باریم ساختار بسیار منظمی دارند، الکترونها میتوانند از طریق آنها به راحتی حرکت کنند. یک مانع انرژی در نقطه تماس پلها با دستگاه ساخته میشود و ارتافع این مانع را میتوان کنترل کرد که مقاومت الکتریکی کل مواد را تعیین میکند. همین روند به نوبه خود دادهها را رمزگذاری میکند.
محققان معتقدند دستگاه ابداعی شان با استفاده از ورقههای نازک اکسید هافنیم با پلهای باریوم متصل است و چند مزیت دارد که به تجاری سازی آن کمک میکند. این ساختارها میتوانند تحت دمای پایین خود را بازسازی کنند.
چنین روندی بسیار سادهتر از تولید در دمای بالا است. از سوی دیگر این مواد به طور گسترده در صنعت تراشه سازی رایانه به کار میروند بنابراین ترکیب آنها در روشهای تولید فعلی آسانتر است.