斯坦福大学的科学家发明了二维材料来代替硅片存储数据。
这项研究由斯坦福大学和SLAC国家加速器实验室材料科学与工程副教授Aaron Lindenberg领导。这是非易失性存储器存储类型的重大升级，由使用基于硅的技术(如闪存芯片)的计算机完成。
这项技术基于一种新发现的金属，它可以形成难以置信的薄层，只有三个原子厚。研究人员将这些由称为“二氯化钨”的金属制成的层堆叠起来，就像一副纳米级的卡片。通过向一堆卡片中注入非常小的电流，研究人员将每一层奇数层从其上的偶数层稍微移动。这种移动是永久性的，或者说是非易失性的，直到另一股电流的冲击再次重新排列奇数层和偶数层。
林登伯格说:“层的排列成为一种信息编码的方式。创造了存储二进制数据的开和关，1和0。”
为了读取这些变化的原子层之间存储的数字数据，研究人员使用了一种叫做Berry curvature的量子属性，这种属性像磁场一样操纵材料中的电子，在不干扰堆叠的情况下读取层的排列。
林登伯格实验室博士后学者、这篇论文的第一作者肖俊说，来回移动这个层所需的能量非常小。这意味着向新设备写入0或1所需的能量应该比今天的非易失性存储器技术少得多。此外，根据同一小组去年发表在《自然》杂志上的研究，原子层的滑动可以发生得如此之快，以至于完成数据存储的速度比现有技术快100多倍。
原型设备的设计是基于德克萨斯大学助理教授* * * *的合著者钱晓峰(Xiaofeng Qian)和他实验室的研究生提供的理论计算。在研究人员观察到与理论预测一致的实验结果后，他们进行了进一步的计算，这使他们确信，进一步改进其设计将大大提高这种新方法的存储容量，并为过渡到使用超薄二维材料的新的更强大的非易失性存储器铺平道路。
该团队已经为他们的技术申请了专利，并进一步改进了他们的内存原型和设计。他们还计划寻找其他二维材料，这些材料可以用作数据存储介质，甚至比“碲化钨”更好。
林登伯格说:“对这些超薄层进行非常小的调整就会对它们的功能特性产生很大的影响。我们可以利用这些知识来设计新的节能设备，以实现可持续和智能的未来。”
这项研究发表在《自然物理学》杂志上。