Science to Supersize Understanding

परतदार मेमोरी ने 100 अरब से अधिक अवस्था परिवर्तन सहे

एक प्रयोगात्मक स्लाइडिंग-फेरोइलेक्ट्रिक जंक्शन 13 नैनोसेकंड में स्विच करता है और कमजोर ध्रुवण को बड़े विद्युत अंतर में बदलता है।

Modelos atômicos ilustrativos comparam duas estruturas cristalinas do dissulfeto de molibdênio, material em camadas usado no dispositivo experimental.
चित्र: Stephanmsutter/Wikimedia Commons — CC BY-SA 4.0; imagem ilustrativa, não é o dispositivo do estudo

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SUPER SCI-Z संपादकीय विश्लेषण

मेमोरी को अपनी विद्युत अवस्थाएं साफ अलग करनी चाहिए, लगातार बिजली के बिना उन्हें बनाए रखना चाहिए और बार-बार लिखे जाने पर टिकना चाहिए। Yue Wang और सहकर्मियों ने एक प्रयोगात्मक जंक्शन बनाया जिसने 100 अरब से अधिक स्विचिंग चक्र सहे। Science में प्रकाशित उपकरण ने 13 नैनोसेकंड के पल्स से अवस्था बदली और प्रति पल्स अनुमानित ऊर्जा 6.5 फेम्टोजूल थी—यानी 6.5×10⁻¹⁵ जूल।

संरचना में परमाणु जितनी पतली सामग्रियां रखी गईं: रॉम्बोहेड्रल मॉलिब्डेनम डाइसल्फाइड, हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड, एक-परत ग्रैफीन और क्रोमियम। ये चादरें वान डर वाल्स हेटरोस्ट्रक्चर बनाती हैं, अर्थात अपेक्षाकृत कमजोर अंतर-परमाणु आकर्षण से जुड़ी परतें। मोटे क्रिस्टल में आयन खिसकाने के बजाय वोल्टेज पड़ोसी परतों को थोड़ा सरकाता है। नई स्थिति ध्रुवण—आवेशों की सामूहिक दिशा—को उलट देती है और पल्स खत्म होने के बाद भी दर्ज रहती है।

अवस्था पढ़ने के लिए इस छोटे पुनर्विन्यास को धारा के अंतर में बदलना पड़ता है। इलेक्ट्रॉन क्वांटम टनलिंग से पतली बाधा पार करते हैं; इसमें कण के उस बाधा के पार मिलने की संभावना होती है जिसे वह शास्त्रीय भौतिकी में पार नहीं कर सकता। संरचना दो बदलाव जोड़ती है: ध्रुवण बाधा की ऊंचाई और आवेश वाहकों की सांद्रता दोनों बदलता है। लेख के सार के अनुसार, संयुक्त प्रभाव ने टनलिंग इलेक्ट्रोरेसिस्टेंस अनुपात 1 करोड़ से ऊपर पहुंचाया।

उच्च चालकता अवस्था में 0.5 वोल्ट पर धारा घनत्व 222 एम्पियर प्रति वर्ग सेंटीमीटर पहुंचा। इतनी चौड़ी रीडआउट खिड़की स्लाइडिंग फेरोइलेक्ट्रिक्स की ज्ञात कमजोरी पर काम करती है: चादरें कम घर्षण से खिसकती हैं इसलिए दोहराव सहती हैं, लेकिन उनका ध्रुवण पारंपरिक फेरोइलेक्ट्रिक्स से बहुत कम होता है और सामान्यतः छोटा संकेत देता है। टीम ने तीसरा टर्मिनल जोड़े बिना कमजोर संकेत को मापने योग्य अंतर में बदला।

Xinyu Lv और सहकर्मियों का 1 सितंबर को Chinese Physics B में प्रकाशित अलग अध्ययन तंत्र को संदर्भ देता है। मुड़े हुए हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड और मॉलिब्डेनम डाइसेलेनाइड इलेक्ट्रोड की गणना में ध्रुवण ने ऊर्जा बैंड किनारों को लगभग 0.2 इलेक्ट्रॉन-वोल्ट खिसकाया और मॉडल ने लगभग 100 का इलेक्ट्रोरेसिस्टेंस अनुपात अनुमानित किया। उस अलग प्रणाली में केवल टनल बाधा के बजाय इलेक्ट्रोड की अवस्थाओं का घनत्व प्रवर्धन पर हावी था। यह Science उपकरण की पुनरावृत्ति नहीं है, पर स्वतंत्र मार्ग से दिखाता है कि छोटा ध्रुवण बड़े रीडआउट को नियंत्रित कर सकता है।

ये आंकड़े नए जंक्शन को कम-ऊर्जा, गैर-वाष्पशील मेमोरी के आशाजनक प्रोटोटाइपों में रखते हैं। वे अभी निर्माण के लिए तैयार मेमोरी नहीं बनाते: प्राथमिक सार बड़े ऐरे की उत्पादन उपज, वर्षों की प्रतिधारण क्षमता या औद्योगिक सर्किट से एकीकरण नहीं बताता। प्रदर्शित योगदान भौतिकी और उपकरण स्तर पर है—तेज स्विचिंग, कम अनुमानित ऊर्जा, पढ़ने योग्य धारा और परीक्षित नमूने में असाधारण चक्र सहनशीलता। निर्णायक अगली परीक्षा लाखों कोशिकाएं बनाकर जोड़ने पर चारों गुण बनाए रखना है।

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मुख्य बिंदु

  • प्रयोगात्मक जंक्शन ने 13 नैनोसेकंड पल्स और अनुमानित 6.5 फेम्टोजूल ऊर्जा से स्विच किया।
  • उपकरण 100 अरब से अधिक चक्र चला और 0.5 V पर उच्च-चालक अवस्था में 222 A/cm² तक पहुंचा।
  • यह प्रयोगशाला प्रोटोटाइप है; प्रतिधारण, समानता और बड़े ऐरे का निर्माण अभी खुले प्रश्न हैं।
मुख्य स्रोतScience

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