محققان دانشگاه پنسیلوانیا نوعی افزاره ذخیره اطلاعات مبتنی بر نانوسیم تولید کرده‌اند که می‌تواند در یک واحد، مقادیر سه بیت را به جای دو بیت معمول ذخیره کند؛ بدین معنی که یک بیت آن به جای صفر یا یک می‌تواند صفر، یک یا دو باشد. این توانایی می‌تواند منجر به تولید افزاره‌های جدید ذخیره اطلاعات با ظرفیت بالا شود.
ساخت حافظه‌های جدید مبتنی بر نانوسیم‌ها
|
محققان دانشگاه پنسیلوانیا نوعی افزاره ذخیره اطلاعات مبتنی بر نانوسیم تولید کرده‌اند که می‌تواند در یک واحد، مقادیر سه بیت را به جای دو بیت معمول ذخیره کند؛ بدین معنی که یک بیت آن به جای صفر یا یک می‌تواند صفر، یک یا دو باشد. این توانایی می‌تواند منجر به تولید افزاره‌های جدید ذخیره اطلاعات با ظرفیت بالا شود. ریتِش آگاروال، استادیار گروه مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا و یکی از این محققان، گفت:«استفاده از نانوسیم‌ها برای ساخت حافظه الکترونیکی به دلایل متعددی مفید است؛ اما ساخت یک شکل غیر دودویی(باینری) از حافظه نانوسیمی مشابه آنچه ما ساخته‌ایم می‌تواند منجر به افزایش بسیار بزرگی در چگالی ذخیره سازی اطلاعات شود.» تاکنون شکل کلی حافظه‌های مرسوم مبتنی بر نانوسیم، به‌صورت دودویی بوده‌است که مبتنی بر ترانزیستورهای مرسومند. یک نوع غیر دودویی مبتنی بر نانوسیم، علاوه بر افزایش چگالی حافظه، می‌تواند باعث کاهش نانوسیم‌های مصرفی برای رسیدن به ظرفیت بالای ذخیره شود که این امر می‌تواند منجر به کوچک شدن افزاره‌های الکترونیکی شود. همچنین، استفاده از نانوسیم‌های کمتر، بدین معنی است که فرایند ساخت می‌تواند ساده‌ترشود. نانوسیم‌های مورد استفاده محققان دانشگاه پنسیلوانیا همانند یک کابل هم‌محور، دارای یک ساختار هسته – پوسته هستند و حاوی دو ماده هستند که تغییر فاز می‌دهند. هسته این نانوسیم‌ها از ماده مرکب ژرمانیوم/ آنتیموان/ تلوریوم با فرمول Ge2Sb2Te5 و پوسته استوانه‌ای آنها از ژرمانیوم تلوریوم(GeTe) ساخته شده‌است. تغییرات فاز با قرار دادن این نانوسیم‌ها در معرض میدان‌های الکتریکی پالسی انجام می‌شود. این فرایند باعث می‌شود که این نانوسیم‌ها گرم شده و ساختار هسته یا پوسته و یا هر دو از حالت بلوری(منظم) به بی‌شکل(تخریب‌شده) تغییر کند. این دو حالت مطابق با دو مقاومت الکتریکی مختلف هستند: یک مقاومت کم برای حالتی که ساختار هسته و پوسته هر دو بلوری هستند، و دیگر مقاومت بالا برای حالتی که هر دوی آنها بی‌شکل هستند. در حقیقت، این مقاومت‌ها دو مقدار از سه مقدار بیت را ارائه می‌کنند و سومین مقدار، متناظر با حالتی است که در آن هسته بی‌شکل است و پوسته بلوری بوده و این در نتیجه یک مقاومت متوسط است. نانوسیم‌ها به چندین دلیل، محیطی عالی برای ذخیره اطلاعات به شمار می روند: یکی از مهم‌ترین عامل‌ها اینکه ساختارهای بلوری بدون نقص منجر به رفتارهای عالی می‌شود. آگاروال و همکارانش تصمیم دارند که در مرحله بعد چگونگی تأثیر اندازه و اجزای شیمیایی این نانوسیم‌ها بر خواص الکتریکی‌شان را بررسی کنند. آنها امیدوارند که در این بررسی، خواص جدیدی پیدا کنند که منجر به افزاره‌های الکترونیکی با ویژگی‌های جدید شود. این محققان نتایج کار خود را در مجله Nano Letters منتشر کرده‌اند. |
