Une équipe internationale de scientifiques des États-Unis, du Royaume-Uni et de Taïwan a mis au point le plus petit memristor du monde. Leurs résultats sont publiés dans le journal Nature Nanotechnology.
Hus et al. ont créé la plus petite unité de mémoire atomique à ce jour. Crédit image : Cockrell School of Engineering, Université du Texas à Austin.
En 2018, le professeur Deji Akinwande de l’Université du Texas à Austin et ses collègues ont créé ce qui était alors le dispositif de stockage de mémoire le plus fin, surnommé ” atomristor “, avec une seule couche atomique d’épaisseur.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont encore réduit la taille du dispositif, en ramenant la section transversale à un seul nanomètre carré.
La compréhension de la physique qui permet d’intégrer une capacité de stockage de mémoire dense dans ces dispositifs a permis de les rendre beaucoup plus petits.
Les défauts, ou trous dans le matériau, fournissent la clé pour débloquer la capacité de stockage de mémoire à haute densité.
“Lorsqu’un seul atome de métal supplémentaire pénètre dans ce trou à l’échelle nanométrique et le remplit, il confère une partie de sa conductivité au matériau, ce qui entraîne un changement ou un effet de mémoire”, a déclaré le professeur Akinwande.
Bien que les chercheurs aient utilisé du disulfure de molybdène (MoS2) comme principal nanomatériau de l’étude, ils pensent que la découverte pourrait s’appliquer à des centaines de matériaux atomiquement minces apparentés.
La course à la fabrication de puces et de composants plus petits est une question de puissance et de commodité. Avec des processeurs plus petits, on peut fabriquer des ordinateurs et des téléphones plus compacts.
Mais le rétrécissement des puces réduit également leurs besoins en énergie et augmente leur capacité, ce qui signifie des appareils plus rapides et plus intelligents qui consomment moins d’énergie pour fonctionner.
“Les résultats obtenus dans ce travail ouvrent la voie au développement d’applications de la future génération qui intéressent le département de la défense, comme le stockage ultra-dense, les systèmes informatiques neuromorphiques, les systèmes de communication par radiofréquence et plus encore”, a déclaré le Dr Pani Varanasi, responsable du programme pour le bureau de recherche de l’armée américaine.
“Le Saint Graal scientifique pour la mise à l’échelle est de descendre à un niveau où un seul atome contrôle la fonction mémoire, et c’est ce que nous avons accompli dans la nouvelle étude”, a déclaré le professeur Akinwande.
Le nouveau dispositif de l’équipe entre dans la catégorie des memristors, un domaine populaire de la recherche sur la mémoire, centré sur les composants électriques ayant la capacité de modifier la résistance entre ses deux bornes sans avoir besoin d’une troisième borne au milieu, appelée la grille.
Cela signifie qu’ils peuvent être plus petits que les dispositifs de mémoire actuels et avoir une plus grande capacité de stockage.
Cette version du memristor promet une capacité d’environ 25 térabits par centimètre carré. Cela représente une densité de mémoire par couche 100 fois supérieure à celle des dispositifs de mémoire flash disponibles dans le commerce.
