حافظه‌ گرافنی، حافظه‌ی برتر

گروهی از دانشمندان دانشگاه رایس در آمریکا، موفق به ساخت قطعه‌ای نواری‌شکل از جنس گرافیت به ضخامت ۱۰ اتم شدند که مبنای نوع جدیدی از حافظه‌های رایانه‌ای خواهد بود. این حافظه‌ی جدید قابلیت ذخیره‌ی حجم انبوهی از اطلاعات را دارد و می‌توان از آن در انواع رایانه‌ها، دستگاه‌های صوتی-تصویری کوچک جیبی، تلفن‌های همراه و دوربین‌های دیجیتال استفاده نمود. مزایای بسیار زیاد این نوع حافظه که در مقایسه با حافظه‌های فلش مدرن کنونی و دیگر فناوری‌ها کارایی به مراتب بهتری دارد، توجه بسیاری از صنایع را به خود جلب کرده و هم اکنون محققان سرگرم تهیه‌ی مقدمات تولید آن هستند.

گروهی از دانشمندان دانشگاه رایس در آمریکا، موفق به ساخت قطعه‌ای نواری‌شکل از جنس گرافیت به ضخامت ۱۰ اتم شدند که مبنای نوع جدیدی از حافظه‌های رایانه‌ای خواهد بود. این حافظه‌ی جدید قابلیت ذخیره‌ی حجم انبوهی از اطلاعات را دارد و می‌توان از آن در انواع رایانه‌ها، دستگاه‌های صوتی-تصویری کوچک جیبی، تلفن‌های همراه و دوربین‌های دیجیتال استفاده نمود. مزایای بسیار زیاد این نوع حافظه که در مقایسه با حافظه‌های فلش مدرن کنونی و دیگر فناوری‌ها کارایی به مراتب بهتری دارد، توجه بسیاری از صنایع را به خود جلب کرده و هم اکنون محققان سرگرم تهیه‌ی مقدمات تولید آن هستند.

در این ابزار حالت جامد از مزیت خواص رسانشی گرافن استفاده شده است. استفاده از گرافن با توجه به خواص رسانشی جالب توجه آن، موجب شده تا میزان ذخیره‌ی اطلاعات در یک آرایه‌ی دوبعدی ۱۰ نانومتری از این ماده، در مقایسه با مدارهای ۴۵۴ نانومتری تراشه‌ی حافظه‌های فلش کنونی تا پنج برابر افزایش یابد. مزیت دیگر این قطعه‌ها آن است که برخلاف دستگاه‌های امروزی به جای سه ترمینال، دوترمیناله هستند و همین ویژگی در توانایی ذخیره‌ی اطلاعات آنها تأثیرگذار بوده و موجب چند برابر شدن آن در هر لایه از آرایه‌های گرافنی شده‌است.

مکانیکی بودن این ابزارها برق مصرفی آنها را به‌میزان بسیاری کاهش داده و حتی داده‌های آنها در حالت خاموش بودن دستگاه دست‌نخورده باقی می‌ماند. محققان علت این پدیده را باقی ماندن چیزی مثلاً حدود یک دهم جریان الکتریکی حالت روشن در این وضعیت می‌دانند که به لحاظ صنعتی بسیار حائز اهمیت است.

این محققان با کنار هم گذاشتن تعداد زیادی از این حالت‌های خاموش، وضعیتی مانند حالت روشن ایجاد کردند. نکته‌ی بسیار جالب توجه دیگر آن است که با این روش گرمای بسیار ناچیزی تولید می‌شود. این محققان کارکرد این قطعه را در دماهای منهای ۷۵ تا ۲۰۰ درجه سیلسیوس مورد آزمایش قرار داده، دریافتند که در تمام این محدوده‌ی دمایی، این ابزار به‌خوبی کار می‌کند و به این ترتیب این حافظه‌های گرافنی حتی در نزدیکی پردازشگرهای داغ هم قابل استفاده است. همچنین با توجه به نفوذناپذیری آن در مقابل تشعشات خارجی، می‌توان از آن برای شرایط بحرانی هم استفاده نمود. به گفته‌ی محققان، این سوئیچ‌های نوین بسیار محکم و سریع هستند به‌طوری‌که حتی با ۲۰۰۰۰ بار خاموش و روشن شدن هیچ تغییری در عملکرد آنها مشاهده نشد؛ لذا پیش‌بینی می‌شود طول عمر بسیار زیاد و به مراتب بیشتری را نسبت به حافظه‌های فلش موجود داشته باشند. مزیت دیگر این نوع حافظه‌ها فراوانی ماده اولیه‌ی آن (یعنی گرافیت و آسان بودن تولید) است؛ به‌طوری‌که لایه‌ نشانی آن روی سیلیکون یا هر ماده‌ی پایه‌ی دیگری به روش رسوب‌دهی شیمیایی بخار و به کمک سایر روش‌های موجود رشد، امکان‌پذیر است.گفتنی است گزارش این تحقیق در نشریه‌ی Nature Materials به‌صورت آنلاین قابل دسترسی است.