Соответственно, команда во главе с исследователями UNL использовала получивший Нобелевскую премию материальный и общий домашний химикат, чтобы увеличить свойства компонента, запущенного для следующего поколения быстродействующей RAM высокой производительности.Команда, которая издала ее результаты в выпуске 24 ноября журнала Nature Communications, спроектированных и проверенных улучшений исполнения структуры памяти, известной как сегнетоэлектрическое туннельное соединение.
Соединение показывает сегнетоэлектрический слой, на в 100,000 раз более тонкий, чем листок бумаги, столь тонкий, что электроны могут «тоннель» через него. Этот слой проживает между двумя электродами, которые могут полностью изменить направление его поляризации – выравнивание положительных и отрицательных зарядов раньше представляло «0» и «1» в вычислении набора из двух предметов – применяя электрическое напряжение к нему.Исследователи стали первым, чтобы проектировать сегнетоэлектрический перекресток с электродами, сделанными из графена, углеродный материал только один толстый атом.
В то время как его экстремальная проводимость делает графен особенно удовлетворенным для небольшой электроники, главный интерес авторов откладывают, как это приспособило почти любой тип молекулы – определенно, аммиак – они поместили между ним и сегнетоэлектрическим слоем.Полярность соединения определяет свое сопротивление току туннелирования с одним током разрешения направления, чтобы течь и другое сильно сокращение его. Исследователи нашли, что их комбинация графенового аммиака увеличила неравенство между ними «на» и «от» условий, дорогой результат, который улучшает надежность устройств RAM и позволяет им читать данные, не имея необходимость переписывать его.
«Это – одно из наиболее важных различий между предыдущей технологией, которая была уже коммерциализирована и эта сегнетоэлектрическая технология на стадии становления», сказал Алексей Грувермен, профессор Чарльза Бесси физики, который создал в соавторстве исследование.Сегнетоэлектрические материалы естественно имеют качество «неизменчивости», означая, что они поддерживают свою поляризацию – и могут следовательно сохранить хранившую информацию – даже в отсутствие источника внешнего источника питания. Однако бесконечно малое пространство между положительными и отрицательными зарядами в туннельном соединении делает поддержание этой поляризации особенно трудным, сказал Грувермен.
«Во всех устройствах памяти есть постепенная релаксация или уменьшение, этой поляризации», сказал он. «Чем разбавитель, который сегнетоэлектрический слой, тем более трудный это должно разделить эти обвинения в поляризации, как есть более сильная движущая сила в материале, который пытается избавиться от него».Грувермен сказал, что комбинация графенового аммиака команды также показывает обещание для того, чтобы решить эту распространенную проблему, значительно улучшив стабильность поляризации соединения во время исследования.Среди соавторов UNL Грувермена были Хэйдонг Лу и Дун Цзик Ким, постдокторские исследователи в физике и астрономии; Алексей Липатов, постдокторский исследователь в химии; Евгений Цымбал, Профессор университета Джорджа Холмса физики и астрономии; и Александр Синитский, доцент химии. Исследование было также создано исследователями из Висконсинского университета в Мадисоне и московского Института Курнакова Общей и Неорганической химии.
Исследование команды проводилось с помощью Науки Исследования Материалов UNL и Технического Центра – части общенациональной сети MRSECs, спонсируемого Национальным научным фондом – и также получило поддержку со стороны американского Министерства энергетики.