ذخیره داده های رایانشی بدون صفر و یک انجام می گردد - تفطن

قدرت فناوری رایانشی فعلی هرچقدر زیاد باشد، هنوز هم محدودیت هایی برای آن وجود دارد. داده ها در دو حالت صفر و یک در آن رمزگذاری می شوند. این داده ها در بخش های مختلف رایانه ذخیره و پردازش می شوند بنابراین باید عقب و جلو شوند و همین امر انرژی مصرف می نماید.

اما یک نوع نوظهور از حافظه رایانشی که به عنوان حافظه سوییچینگ مقاومتی(resistive switching memory) مشهور است، طوری طراحی شده تا بسیار کارآمدتر باشد.

نوع تازه حافظه، به جای تغییر یک بیت اطلاعات به یکی از دو شرایط صفر و یک، می تواند حالات مختلفی را فراوری کند. این امر به وسیله به کارگیری جریان برق در انواع خاصی از مواد به کار می رود که سبب می گردد مقاومت الکتریکی آنها قدرتمندتر یا ضعیف تر گردد. طیف وسیعی از این اختلافات متمایز در مقاومت الکتریکی مجموعه ای از شرایط های مختلف ذخیره داده را ممکن می نماید.

مارکوس هلن برند مولف ارشد پژوهش می گوید: یک یو اس بی معمولی براساس فناوری تازه ساخته می گردد که بین 10 تا 100 مرتبه اطلاعات اطلاعات بیشتری ذخیره می نماید.

در پژوهش تازه محققان نوعی از دستگاه حافظه سوییچینگ مقاومتی را با یاری ماده ای به نام اکسید هافنیم ابداع کردند که هم اکنون در صنعت نیمه رسانا به عنوان عایق به کار می رود. به طور نرمال استفاده از حافظه چالش برانگیز است زیرا در سطح اتمی هیچ ساختاری ندارد زیرا اتم های هافنیم و اکسیژن به طور تصادفی با یکدیگر ترکیب می شوند اما محققان کمبریج متوجه شدند اضافه کردن یک ماده اضافی این روند را تغییر می دهد.

هنگامیکه باریم به این ترکیب اضافه شد، نوعی پل های عمودی بین ورقه های نازک اکسید هافنیم ایجاد شد. از آنجا که پل های باریم ساختار بسیار منظمی دارند، الکترون ها می توانند به وسیله آنها به راحتی حرکت نمایند. یک مانع انرژی در نقطه تماس پل ها با دستگاه ساخته می گردد و ارتافع این مانع را می توان کنترل کرد که مقاومت الکتریکی کل مواد را مشخص می نماید. همین روند به نوبه خود داده ها را رمزگذاری می نماید.

محققان معتقدند دستگاه ابداعی شان با استفاده از ورقه های نازک اکسید هافنیم با پل های باریوم متصل است و چند مزیت دارد که به تجاری سازی آن یاری می نماید. این ساختارها می توانند تحت دمای پایین خود را بازسازی نمایند.

چنین روندی بسیار ساده تر از فراوری در دمای بالا است. از سوی دیگر این مواد به طور گسترده در صنعت تراشه سازی رایانه به کار می روند بنابراین ترکیب آنها در روش های فراوری فعلی آسان تر است.