To właśnie dzięki prowadzonym przez nich badaniom powinna rozwinąć się tzw. rezystancyjna pamięć o dostępie swobodnym, czyli RRAM. Wyróżniającą cechą tej technologii jest możliwość zmiany poziomu rezystancji w celu przechowywania danych. Naukowcy z Azji opracowali natomiast sposób wytwarzania memrystorów supramolekularnych, będących kluczowymi elementami konstrukcji nano-RRAM.
Czytaj też: Chiny odkryły olbrzymie złoże ropy naftowej. Pekin nie będzie już jej kupować za granicą?
O kulisach całego przedsięwzięcia piszą na łamach Angewandte Chemie. Wspomniane memrystor zmieniają swoją rezystancję w reakcji na obecność napięcia. Problemem było do tej pory tworzenie takich elementów w skali molekularnej. Jednym ze sposobów na osiąganie tego samego efektu były reakcje redoks oraz stabilizacja naładowanych stanów cząsteczek za pomocą przeciwjonów w roztworze. Niestety, w złączach półprzewodnikowych, które są kluczowe dla memrystorów, ten ostatni etap był bardzo wymagający.
Wyjściem z sytuacji ma być zdaniem przedstawicieli Uniwersytetu Tsinghua podejście supramolekularne. Wykorzystuje ono związki chemiczne zwane katenanami, które są stabilne zarówno w postaci utlenionej, jak i zredukowanej. Mogą przy tym występować w stanie dodatnim, ujemnym lub nienaładowanym. Katenany składają się z cząsteczek będących co najmniej dwoma niepowiązanymi chemicznie indywiduami chemicznej o strukturze cyklicznej.
Supramolekularny przełom dokonany przez Chińczyków pozwoli na wydajniejsze przechowywanie informacji, co jest obecnie sporym wyzwaniem
W toku prowadzonych badań członkowie zespołu badawczego osadzili katenan na złotej elektrodzie pokrytej związkiem zawierającym siarkę. Później umieścili drugą elektrodę wykonaną ze stopu galu i indu pokrytego tlenkiem galu. Katenan utworzył samoorganizującą się monowarstwę płaskich cząsteczek pomiędzy dwiema elektrodami, co doprowadziło do powstania tak pożądanego memrystora.
Takowy może być przełączany między stanem o wysokiej rezystancji i niskiej rezystancji, co oznacza kolejno wyłączanie i włączanie. Aby osiągnąć ten efekt potrzeba jedynie zmiany napięcia. W czasie eksperymentów elementy te przeszły co najmniej 1000 cykli włączania i wyłączania, które następowały w ciągu mniej niż jednej milisekundy. Podobne wyniki osiągają obecne memrystory nieorganiczne.
Czytaj też: Bezbłędne obliczenia kwantowe są jednak możliwe. Kubity Rydberga mogą stanowić prawdziwy przełom
W nowym wariancie mówi się o sporym potencjale. Te nowe memrystory, opracowane przez naukowców z Chin, zapewniają perspektywę projektowania wydajnych memrystorów molekularnych z możliwością tzw. przechowywania nieulotnego. Poza tym autorzy sugerują, że mogłyby one być wykorzystywane w formie komponentów służących do produkowania molekularnych konstrukcji nano-RRAM. Dokonania naukowców z Państwa Środka pokazują natomiast bardzo istotny trend, jaki pojawił się w ostatnich latach. Chiny nie są już tylko producentem korzystającym z zachodnich patentów, lecz ich samodzielnym twórcą.
