Undersøgelse:nanostrukturer lover lige så hurtigt, små RRAM-switche

(PhysOrg.com) - Bygning af mikroskopiske materialer kendt som supergitter på overfladen af ​​guld kan føre til en skat for forskere, der er interesseret i hurtigere, mindre, og mere energieffektive computerenheder, siger forskere ved Missouri University of Science and Technology.

Dr. Jay A. Switzer og hans kolleger ved Missouri S&T rapporterer i Journal of the American Chemical Society at de har konstrueret en type supergitter, der viser "unik lav til høj og høj til lav modstands switch, der kan være anvendelig til fremstilling af en fremvoksende hukommelsesenhed kendt som resistiv random access memory, "eller RRAM.

Med RRAM, et materiale, der normalt er isolerende, kan bringes til at lede gennem en glødetråd eller en ledningsbane, der er dannet efter en høj nok spænding er påført.

Forskernes papir, med titlen Resistance Switching in Electrodeposited Magnetite Superlattices, vises på tidsskriftets ASAP ("så snart publicerbare") hjemmeside og vil blive vist i et kommende nummer.

Supergitter er strukturer i nanometerskala, der består af to materialer lagt oven på hinanden, som det skiftevis brød og kød i en club sandwich. En nanometer - kun synlig ved hjælp af et højeffekt elektronmikroskop - er en milliardtedel af en meter, og nogle nanomaterialer er kun få atomer i størrelse. Ved at eksperimentere med materialer på nanometer -niveau, forskere finder, at selv almindelige materialer udviser usædvanlige egenskaber. For eksempel, metaller udviklet på nanometer skalaen kan have færre fejl og kan føre til stærkere materialer til konstruktion. Halvledere og magnetiske materialer udviklet på nanometerskala kan have andre egenskaber end bulkmaterialet.

Hos Missouri S&T, Switzer og hans kolleger fremstillede to typer supergitter - kendt som defektkemi og sammensætningssupergitter - af materialerne magnetit og zinkferrit. De "voksede" derefter materialerne på enkeltkrystalguldet placeret i et bæger fyldt med en opløsning.

Supergitterne dyrket via defekt-kemi-metoden ser ud til at holde løfte for RRAM-enheder, Switzer siger, fordi modstanden af ​​supergitteret er en funktion af den anvendte bias. Det faktum, at flere modstandstilstande kan tilgås ved blot at variere den påførte spænding, åbner nye muligheder for multi-bit datalagring og genfinding.

Switzers medforfattere til Journal of the American Chemical Society papir er Rakesh V. Gudavarthy, Guojun Mu, og Zhen He, alle kandidatstuderende i kemiafdelingen ved Missouri S&T; Andrew J. Wessel, en bachelorstuderende i kemiafdelingen ved Missouri S&T; og Dr. Elizabeth A. Kulp, en postdoc ved Missouri S&T.

Sidste efterår, Switzer og hans kolleger rapporterede i Kemi af materialer at en simpel, billig proces med dyrkning af zinkoxid "nanospears" kan også føre til nye materialer til solceller, ultraviolette lasere, faststofbelysning og piezoelektriske enheder (se Tilted Epitaxial ZnO Nanospears on Si(001) by Chemical Bath Deposition).