Los investigadores han desarrollado memristores híbridos de cambio de fase que podrían proporcionar una memoria computacional rápida, de bajo consumo y de alta densidad. Al tensar estratégicamente un material tan delgado como una sola capa de átomos, los científicos de la Universidad de Rochester han desarrollado un nuevo tipo de memoria computacional que es rápida, densa y utiliza poca energía. Los investigadores describen su nuevo interruptor resistivo híbrido en un estudio publicado en Nature Electronics.
Interruptor de resistencia híbrido
El enfoque, desarrollado en el laboratorio de Stephen M. Wu, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática y física, combina las mejores cualidades de dos formas existentes de conmutación resistiva para la memoria: memristores y materiales de cambio de fase. Ambos tienen ventajas pero también desventajas en comparación con las formas de memoria más comunes en la actualidad, incluida la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM) y la memoria flash.
Los memristores, que funcionan aplicando un voltaje a un cable delgado entre dos electrodos, tienden a carecer de confiabilidad en comparación con otras formas de memoria, dijo Wu. Al mismo tiempo, los materiales de cambio de fase necesitan fundir selectivamente un material en un estado amorfo o cristalino, lo que requiere un consumo excesivo de energía.
Avances en la tecnología de la memoria
Los investigadores combinaron ideas de memristores y dispositivos de cambio de fase para trascender las limitaciones de ambos dispositivos. "Estamos fabricando un dispositivo memristor de dos terminales que impulsa una fase de cristal a otra fase de cristal. Las dos fases de cristal tienen resistencias diferentes, y luego puedes almacenarlas como una memoria", dijo Wu.
La clave reside en utilizar un material bidimensional que pueda estirarse hasta el punto crítico entre dos fases cristalinas diferentes y empujarse en cualquier dirección con relativamente poca fuerza.
Ingeniería y colaboración
"Nuestro diseño de ingeniería esencialmente simplemente estira el material en una dirección y lo comprime en la otra", dijo Wu. "Haciendo esto, el rendimiento puede mejorarse en varios órdenes de magnitud. Me parece que este material podría eventualmente usarse en computadoras domésticas como una forma de memoria ultrarrápida y ultraeficiente. Esto podría tener un impacto significativo en la informática en su conjunto".
Wu y su equipo de estudiantes de posgrado realizaron trabajos experimentales y colaboraron con investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica de Rochester, incluidos los profesores asistentes Hessam Askari y Sobitt Singh, para determinar dónde y cómo aplicar tensión al material. El mayor obstáculo en la fabricación de memristores de cambio de fase es seguir mejorando su confiabilidad general, pero se siente alentado por el progreso que su equipo ha logrado hasta ahora.
Referencia "Ingeniería de deformación del memristor de cambio de fase de ditelluuro de molibdeno vertical", autor: Hou Wenhui, Ahmad Azizimanesh, Aditya Dey, Yang Yufeng, Wang Wuxiu, Shao Chen, Wu Hui, Hesam Askari, Sobhit Singh y Stephen M. Wu, 23 de noviembre de 2023, "Naturaleza - Electrónica".
DOI:10.1038/s41928-023-01071-2
Fuente compilada: ScitechDaily