کوچک‌ترین دیوایس ذخیره‌سازی اتمی دنیا ساخته شد

مهندسان دانشگاه تگزاس با استفاده از ماده‌ای دو بعدی در ابعاد یک نانومتر مربع یکی از کوچک‌ترین دیوایس‌های ذخیره‌سازی را ساختند. این وسیله که Atomristor نام دارد، با حرکات اتم‌ها کار می‌کند و می‌تواند مسیر را برای ساخت سیستم‌های ذخیره‌سازی بسیار کوچک هموار کند.

Atomristor به دسته‌بندی جدیدی از دیوایس‌ها به نام مقاومت حافظه‌دار یا «ممریستور» (Memristor) تعلق دارد که با استفاده از تعویض مقاومتی (Resistive Switching) داده‌ها را ذخیره می‌کنند. زمانی که ماده در معرض ولتاژ قرار می‌گیرد، مقاومت الکتریکی آن می‌تواند تغییر پیدا کرده و ضعیف‌تر یا قوی‌تر شود. از این پدیده می‌توان برای نوشتن داده روی دیوایس استفاده کرده و بعداً با اندازه گیری مقاومت نسبی آن داده‌ها را «خواند».

در Atomristor تعویض مقاومتی توسط حرکت اتم‌ها به درون و بیرون از حفره‌هایی در مقیاس نانو انجام شده و سبب تغییر رسانایی ماده‌ای به نام مولیبدن دی‌سولفید (MoS₂) می‌شود. محققان می‌گویند به جای این ماده از مواد مشابه نیز می‌توان استفاده کرد.

محققان می‌گویند Atomristor کوچک‌ترین دستگاه ذخیره‌سازی اتمی در جهان است. در این روش مولیبدن دی‌سولفید به شکل ورقه‌هایی در ابعاد ۱x۱ نانومتر و با ضخامت تنها یک اتم درمی‌آید. به گفته محققان در صورت مقیاس‌پذیری این وسیله می‌توان چیپ‌هایی کم مصرف با ظرفیت ذخیره‌سازی تقریباً ۲۵ ترابایت بر هر سانتی متر مربع ساخت که حدوداً ۱۰۰ برابر بیشتر از ظرفیت حافظه‌های فلش کنونی است.

محققان می‌گویند ساخت این دستگاه ذخیره‌سازی اتمی مسیر را برای تولید طیف متنوعی از سیستم‌ها از جمله دستگاه‌های ذخیره‌سازی با ظرفیت فوق العاده بالا، سیستم‌های کامپیوتری نورومورفیک یا محاسبات عصبی، سیستم‌های مخابراتی رادیوفرکانس و غیره هموار می‌کند.

یافته‌های این تحقیق در ژورنال Nature Nanotechnology منتشر شده است.