Ingeniører hos Yale udvikler en ny type mekanisk hukommelse

(PhysOrg.com) -- Det er lykkedes forskningsingeniører ved Yale University at bygge en mekanisk hukommelsesswitch, der styres og derefter læses af lasere. I deres papir udgivet i Natur nanoteknologi , holdet, ledet af professor Hong X. Tang, beskriv, hvordan de var i stand til at bruge en laser til at excitere en lille streng af fast silicium, således at dens bøjningsegenskaber, der holder fast, efter at laseren er slukket, kan bruges som en hukommelsesenhed.

For at oprette den nye hukommelseskontakt, holdet begyndte med en almindelig silicium-på-isolator-wafer, som de formede til en oval bølgeleder, der skulle fungere som et optisk hulrum. De barberede derefter noget af waferen under bølgelederen for at skabe en slags lille bro lavet af silicium over hulrummet. Men på grund af trykket fra begge ender introduceret af den proces, der oprindeligt påførte siliciumet på waferen, broen eller materialestrimlen bøjes lidt opad, som en tandstik klemt lidt mellem fingrene. De affyrede derefter en laser ind i hulrummet under bølgelederen, som fik siliciumstrimlen til at oscillere - bukkede ned, så tilbage, og så videre, så længe laseren blev påført. Da laseren blev slukket, siliciumstrimlen blev strandet i enten opspændt eller nedspændt tilstand, essensen af ​​en switch (1 for op 0 for ned).

Desværre, på dette tidspunkt, op eller ned tilstanden kunne ikke forudsiges nøjagtigt, dermed, det ville ikke være nyttigt til meget af noget. For at få kontakten til at hvile i en forudbestemt op eller ned tilstand, forskerne anvendte en laser med en lavere frekvens, der dæmpede virkningerne af oscillationerne til det punkt, hvor dens stoppunkt kunne kontrolleres ved at ændre den anvendte frekvens.

Aflæsning af opspændt eller nedspændt tilstand sker ved at skinne en lavenergilaser (lavt nok, så den ikke får strimlen til at ændre position) ind i hulrummet og måle dens brydningsindeks.

Slutresultatet er en kontakt, der kan styres ved stuetemperatur, og som holder sin position uden behov for elektricitet overhovedet. Den eneste reelle ulempe ved det indtil videre, er, at det tager langt mere energi at få kontakten til at bevæge sig end konventionelle ikke-mekaniske hukommelseskontakter, hvilket ville gøre en enhed, der bruger den, meget dyrere i drift. Stadig, Tang foreslår, at kontakten kan bruges i enheder, der ikke behøver at skifte særlig ofte, såsom en optisk router, eller hvor elektromagnetisk interferens forårsager problemer for enheder med konventionel hukommelse.

Det virker også tænkeligt, at en sådan switch en dag kan blive mere kommercielt levedygtig, hvis man kunne finde en måde at reducere den nødvendige kraft til at skabe svingningerne, hvilket kunne betyde computere, telefoner, osv., der kunne holde på deres hukommelse i det uendelige uden behov for batterier eller strøm.

© 2011 PhysOrg.com