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单层纳米材料中电压引起的记忆效应的图示,其创建“原子”,这是最薄的存储器存储设备,可以导致更快,更小和更智能的计算机芯片

德克萨斯大学奥斯汀分校工程师科克雷尔工程学院一直在开发替代方法,以便在更小的计算机芯片上提供更大的存储容量

以前对用于存储器存储的二维原子表的研究未能发现它们的潜力 - 直到现在

德克萨斯大学奥斯汀分校的一个电气工程师团队与北京大学的科学家们合作,开发出具有密集存储容量的最薄存储器存储设备,为从消费电子产品到大型电子产品的所有产品铺平了道路,为更快,更小,更智能的计算机芯片铺平了道路

数据以大脑为灵感的计算

科克雷尔工程学院电气与计算机工程系副教授Deji Akinwande说:“很长一段时间以来,人们一致认为用不到原子层厚度的材料制造存储器件是不可能的

” “随着我们新的‘atomristors,’我们已经表明,它的确是可能的

”从2-d纳米材料制成,“atomristors” - 一个长期AKINWANDE创造 - 提高在忆阻器,一个新兴的存储器存储技术以较低的内存可扩展性

他和他的团队在1月份的Nano Letters杂志上发表了他们的研究结果

“通过在同一芯片上实现纳米级存储器与纳米级晶体管的三维集成,高级计算系统,Atomristors将允许在系统级推进摩尔定律,”Akinwande说

迄今为止,存储器和晶体管一直是微芯片上的独立元件,但是原子控制器将这两种功能结合在一个更高效的计算机系统上

通过使用金属原子片(石墨烯)作为电极和半导体原子片(硫化钼)作为有源层,整个存储器单元是约1.5纳米厚的夹层,这使得可以在平面中逐层地密集地堆叠原子

与传统的闪存相比,这是一个重要的优势,它占用了更大的空间

此外,薄度允许更快和更有效的电流流动

鉴于它们的尺寸,容量和集成灵活性,原子结构可以拼凑在一起,制造出先进的3-D芯片,这对于成功开发脑智能计算至关重要

这个迅速发展的工程领域面临的最大挑战之一是如何使用与人脑中发现的三维连接相似的内存架构

“通过将这些合成原子片层叠在一起,可以实现内存存储的绝对密度,再加上集成的晶体管设计,意味着我们可以制造出能够像大脑一样学习和记忆的计算机,”Akinwande说

该研究团队还发现了该技术的另一个独特应用

在诸如智能电话和平板电脑的现有普遍存在的设备中,射频开关用于将来自天线的输入信号连接到许多无线通信频带中的一个,以便设备的不同部分彼此通信和协作

此活动可能会显着影响智能手机的电池寿命

原子吸收器是最小的射频存储器开关,可以在没有直流电池消耗的情况下进行演示,最终可以延长电池寿命

“总体而言,我们认为这一发现具有真正的商业化价值,因为它不会破坏现有技术,”Akinwande说

“相反,它被设计为补充,并与硅芯片已经在现代高科技设备整合使用

”出版:瑞景阁等,“Atomristor:非易失性电阻过渡金属二硫属化物的原子表切换”纳米快报,2018; DOI:10.1021 / acs.nanolett.7b04342来源:德克萨斯大学奥斯汀分校Deji Akinwande

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