ایجاد حافظه در لایه‌های نانومقیاس با کمک هندسه کوانتومی

تاریخ : ۲۸ شهریور ۱۳۹۹

تعداد بازدید : ۱۶۰

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان دانشگاه استنفورد راهبرد جدیدی برای ذخیره‌سازی اطلاعات ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان داده‌ها را با انرژی بسیار کمتری نسبت به روش‌های رایج ذخیره کرد.

 

ژیانگ ژ و همکارانی در دانشگاه استنفورد موفق به ارائه روشی برای ذخیره‌سازی اطلاعات روی لایه‌های فلزی شدند، لایه‌هایی که ضخامت 3 نانومتر داشته و از جنس تلورید تنگستن هستند که روی یکدیگر قرار گرفته و در این لایه‌ها، اطلاعات به صورت صفر و یک ذخیره‌سازی می‌شود.

 

این گروه تحقیقاتی در واقع از هندسه کوانتومی ویژه‌ای استفاده کردند تا فرآیند خواندن و نگاری اطلاعات را روی این ساختار با مصرف انرژی بسیار کم انجام دهند.

 

بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که با این روش می‌توان با مصرف 100 برابر انرژی کمتر نسبت به روش‌های سنتی، اطلاعات را لایه‌های ذخیره‌سازی کرد.

 

این روش جدید محققان در واقع یک نوآوری مفهومی برای ذخیره‌سازی اطلاعات غیرفرار بوده و می‌تواند انقلابی در این حوزه ایجاد کند. این برای اولین بار است که محققان می‌توانند اطلاعات را در ساختارهای دو بعدی شبه فلزی ایجاد کنند.

 

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان  Berry curvature memory through electrically driven stacking transitions. در نشریه Nature Physics به چاپ رسیده است.

 

این روش نسبت به روش‌های رایج دارای مزایایی است. اولین مزیت افزایش سرعت ذخیره‌سازی داده‌ها است، مزیت دوم به کاهش مصرف انرژی مربوط می‌شود.

 

در این پروژه محققان با روی هم قراردادن لایه‌های اتمی دی‌تلورید تنگستن، آنها را به صورت ساختار سه بعدی شبیه به نانودیسک‌ در اوردند. با تزریق مقدار بسیار کمی از حاملین بار میان آنها و اعمال میدان الکتریکی، ذخیره‌سازی اطلاعات انجام می‌شود.

 

با استفاده از ویژگی‌های کوانتومی، لایه‌های متفاوت و حالت‌های قطبیت‌ فلزی را می‌توان به خوبی از هم تفکیک کرد. این راهبرد یکی از مشکلات خوانش را در فلزات فروالکتریک به دلیل قطبیت کم آنها، حل کرده است.

 

پیدایش هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی به همراه اینترنت اشیاء و بسیار موضوعات تازه موجب شده تا جهان با تغییرات قابل توجهی روبرو باشد که این موضوع حجم داده‌های جهانی را به شدت افزایش داده است. با این روند مصرف انرژی نیز افزایش می‌یابد. بنابراین لازم است تا ذخیره‌سازی اطلاعات به روش‌های مقرون به صرفه‌تری انجام شود.

منبع : https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=56032.php

نظر شما