Исследователи из американского Университета Райс (Rice University) продемонстрировали новый тип экспериментально запоминающего устройства, состоящего всего из 10 атомов графена. Данная технология потенциально способна во много раз увеличить емкость модулей памяти, кроме того данные запоминающие устройства способны выдерживать сильное радиационное излучение и температуру до 200°C, сохраняя всю информацию.
По словам руководителя исследований профессора Джеймса Тура, первые образцы памяти на основе графена были получены еще полтора года назад, теперь специалисты говорят, что их разработки способны хранить записанные на них данные продолжительное время.
Во время лабораторных тестов группе профессора Тура удалось создать кремниевые модули, на которых были размещены 10 атомарных слоев графена, в итоге полученный графеновый слой получил толщину около 5 нанометров. Исследователи говорят, что в новых экспериментальных модулях базовые ячейки хранения информации примерно в 40 раз меньше ячеек, используемых в самых современных 20-нм модулях NAND-памяти.
По мнению профессора Тура, использовать каждый атом графена для гранения одного бита в ближайшие годы будет вряд ли возможно, а вот объединять несколько атомов этого вещества для хранения бита вполне реально. Но даже такой способ все равно будет означать качественный скачок в сравнении с существующими запоминающими устройствами.
Еще одно преимущество разработки заключается в беспрецедентной экономичности потребляемой энергии. Для хранения данных модули памяти используют два исходных состояния — нейтральное состояние (условно говоря выключенное) и заряженное состояние (условно говоря включенное). Для того, чтобы закодировать 1 бит информации в графеновых модулях требуется объем электроэнергии в миллион раз меньший, чем для кодирования того же бита в нынешних кремниевых чипах.
Исследователи говорят, что рабочая температура «графеновой памяти» составляет от -75 до 200°C.
Единственная проблема, которую физики пока не могут решить заключается в создании многослойных модулей памяти на базе графена, а также скорость доступа к данным, которая сейчас составляет около 100 нс, против 50 нс у SSD-накопителей и 10 нс у последних образцов модулей оперативной памяти компьютеров.
Работа «Electronic two-terminal bistable graphitic memories» опубликована в журнале Nature Materials (Yubao Li, Alexander Sinitskii & James M. Tour).