Trong bối cảnh ngày càng nhiều đồ vật thông minh được tạo ra, từ đồng hồ đến toàn bộ tòa nhà, thì nhu cầu về các thiết bị lưu trữ và truy xuất khối lượng dữ liệu khổng lồ một cách nhanh chóng mà không tiêu tốn quá nhiều năng lượng lại càng lớn.

Hàng triệu ô nhớ mới có thể là một phần của chip máy tính, cung cấp tốc độ ghi nhớ đó và tiết kiệm năng lượng, nhờ vào việc phát hiện ra chức năng chưa được phát hiện trước đây trong một vật liệu có tên là molybdenum ditelluride.

Vật liệu hai chiều xếp thành nhiều lớp để tạo nên một ô nhớ. Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Purdue đã hợp tác với Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ quốc gia (NIST) và Công ty Nghiên cứu Theiss để thiết kế thiết bị này. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí trực tuyến Nature Materials.

Các công ty sản xuất chip từ lâu đã tìm kiếm các công nghệ bộ nhớ tốt hơn để đáp ứng nhu cầu của một mạng lưới các thiết bị thông minh đang phát triển. Một trong những khả năng tiếp theo là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên hay RRAM.

Trong RRAM, dòng điện thường được dẫn qua ô nhớ được tạo thành từ nhiều vật liệu xếp chồng lên nhau, làm thay đổi điện trở ghi lại dữ liệu dưới dạng 0 và 1 trong bộ nhớ. Chuỗi 0 và 1 trong các ô nhớ xác định những mẩu thông tin mà máy tính đọc để thực hiện chức năng và sau đó được lưu thêm một lần nữa vào bộ nhớ.

Một vật liệu sẽ cần đủ mạnh để lưu trữ và truy xuất dữ liệu ít nhất hàng nghìn tỷ lần, nhưng các vật liệu hiện đang được sử dụng chưa thực sự đáng tin cậy. Ngoài ra, RRAM chưa sẵn có để được sử dụng rộng rãi trên chip máy tính. Molybdenum ditelluride có khả năng tồn tại qua tất cả các chu kỳ đó.

Molybdenum ditelluride cho phép hệ thống chuyển đổi nhanh hơn giữa trạng thái 0 và 1, có khả năng làm tăng tốc độ lưu trữ và truy xuất thông tin. Nguyên nhân là do khi điện trường xuất hiện trong ô nhớ, các nguyên tử dịch chuyển khoảng cách rất nhỏ, dẫn đến trạng thái điện trở cao được ghi là 0 hoặc trạng thái điện trở thấp được ghi là 1, diễn ra nhanh hơn nhiều quá trình chuyển đổi trong các thiết bị RRAM thông thường.

"Do cần ít năng lượng để các trạng thái điện trở này thay đổi, nên pin có thể tồn tại lâu hơn", Joerg Appenzeller, đồng tác giả nghiên cứu nói.

Nhóm nghiên cứu đã xin cấp sáng chế cho công nghệ mới.

Đ.T.V (NASATI), theo https://phys.org/news/2018-12-battery-tiny-device-memory-power.html#jCp, 12/2018