Регистрация Войти
Вход на сайт

ТОП Новости
» » Ученые создали ячейки флэш-памяти, состоящие из единственной молекулы

Ученые создали ячейки флэш-памяти, состоящие из единственной молекулы

Молекулярная ячейка

Поскольку элементы полупроводниковых чипов становятся все крохотнее и крохотнее, мы неуклонно близимся к моменту, когда фундаментальные законы физики, определяющие кое-какие ограничения, возьмутся препятствовать дальнейшей миниатюризации электронных компонентов. Одним из таковских существенных препятствий изображает то, что поведение проводников электрического тока может стать непредсказуемым в случае уменьшения числа атомов, из каких они заключаются, басистее найденного предела. И в розысках решения, какое позволит обогнуть вышеприведенное ограничение, ученые все гуще и гуще обращаются к использованию графена, углеродных нанотрубок и иных материалов одноатомной толщины для изготовления элементов чипов процессоров вытекающих поколений.

Однако, людам требуется волноваться не всего о производстве новоиспеченных процессоров. Таковая же самая доля ожидает и флэш-память, когда размеры ячеек этой памяти сократятся столь, что не сможет гарантировать верное и длительное хранение электрического заряда, а выходит, и записанной в таковскую память информации. Однако эта проблем может быть постановлена благодаря работе ученых, какие, скомбинировав молекулы двух неодинаковых субъектов, получили возможность длительного удержания в них кое-какого числа электронов, обернув их, таковским образом, в молекулярную ячейку флэш-памяти.

В своей работе ученые командируй по весьма нетрадиционному пути. Вместо того, дабы образовывать многослойные структуры из одноатомных материалов, какие изображают конденсатором, накапливающим и удерживающим электрический заряд, ученые реализовали возможность накопления заряда в пределах одной молекулы. Эта молекула изображает молекулой довольно сложного оксида, заключающегося из 18 атомов металла, вольфрама в настоящем случае, и 54 атомов кислорода. Таковая молекула владеет ячеистую структуру, а ее размер составляет грубо один-одинехонек нанометр. Поверх этой молекулы ученые примостили две молекулы триоксида селена(Se( iv)O3)2, в каких всегдашне содержатся избыточные электроны, вручающие молекуле негативный электрический заряд.

Когда под воздействием наружных факторов из вышедшей структуры удаляются два электрона, молекулы триоксида селена химически связываются дружок с дружком, образуя единую молекулу соединения Se( v)2O6. Мена электронами осуществляется при помощи большенный оксидно-металлической молекулы, сквозь какую пропускается электрический ток. И, будто помечают исследователи, использованные соединения держат свою стабильность при температурах до 600 градусов Цельсия, что позволяет использовать таковские материалы утилитарны в любом из бытующих технологических процессов.

Структура молекулярной ячейки

Для проверки работоспособности разработанной технологии ученые накрыли поверхность металлического электрода оксидно-металлическими молекулами с "сидящими" на них молекулами триоксида селена. Подав на электрод негативные электрический потенциал, ученые добились того, что все молекулы триоксида утратили избыточные электроны, соединившись в молекулу Se2O6, и держали таковое состояние в течение длительного времени(336 часов). Наличность избыточных электронов читалось при помощи прикладывания меньшего электрического потенциала, а приложенный позитивный потенциал вверг к захвату молекулами триоксида избыточных электронов и образованию двух самосильных молекул, т.е. к возврату ячейки в отправное состояние.

К сожалению, все вышеописанные процессы пролегали при излишне возвышенном значении электрических потенциалов, +20 и -20 Вольт. Использование столь возвышенного усилия безотносительно непрактично с точки зрения электроники, однако ученые уже рассчитали, что оптимизация геометрии благоволения молекул может постановить эту проблему, позволяя мыть, вносить и считывать информацию при прикладывании гораздо меньшего электрического потенциала.

Кроме этого, ковыляют доколе и скоростные показатели молекулярных ячеек памяти. Процедура стирания и записи информации продолжается 0.1 секунду, а времена считывания информации владеет грубо подобный же распорядок. Таковские времена излишне большущи для создания любого запоминающего устройства, однако, итоги расчетов молекулярных математических моделей демонстрируют то, что это времена может быть на уровне пикосекунды, требуется лишь гарантировать скоростной и беспрепятственный подвод электронов к основной большенный молекуле ячейки.

Несмотря на то, что ученые уже занимаются изготовлением и изысканиями молекулярных ячеек памяти, владеющих неодинаковую геометрию, большущая доля изысканий проводится в облике расчетов отвечающих математических моделей. И эти расчеты болтают о том, что разница в найденных характеристиках молекулярной системы ячейки памяти может составлять 11 распорядков при нахождении этой ячейки в неодинаковых состояниях, в состоянии 1 и 0. И вытекает заприметить, что столь большенный разницей не обладает ни один-одинехонек из субъектов бытующих ячеек памяти и это изображает тем, что предназначается доказательством перспективности настоящего течения и обоснованием для проведения дальнейших изысканий.
Рейтинг статьи:
  

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.