Las celdas de memoria resistivas o ReRAM para abreviar se consideran la nueva solución de almacenamiento de superinformación del futuro. En la actualidad, se persiguen dos conceptos básicos que, hasta ahora, estaban asociados con diferentes tipos de iones activos. Peroesto no es del todo correcto, como descubrieron los investigadores de Jülich que trabajan juntos con sus colegas coreanos, japoneses y estadounidenses. En las células de memoria de cambio de valencia VCM, no solo los iones de oxígeno cargados negativamente están activos, sino que son similares a la memoria de metalización electroquímicaECM: también los iones metálicos cargados positivamente. El efecto permite modificar las características de cambio según sea necesario y permite avanzar y retroceder de un concepto a otro, según informaron los investigadores en las revistas Nanotecnología de la naturaleza y Materiales avanzados .
Las células ReRAM tienen una característica única: su resistencia eléctrica se puede alterar aplicando un voltaje eléctrico. Las células se comportan como un material magnético que puede ser magnetizado y desmagnetizado nuevamente. En otras palabras, tienen un estado ON y OFF.permite almacenar información digital, es decir, información que distingue entre "1" y "0". Las ventajas más importantes de las ReRAM son que pueden cambiarse rápidamente, consumir poca energía y mantener su estado incluso después de largos períodos de tiempo sinvoltaje externo.
El comportamiento memristivo de los ReRAM se retransmite en iones móviles. Estos iones se mueven de manera similar a una batería, fluyendo de un lado a otro entre dos electrodos en una capa de óxido de metal de no más de unos pocos nanómetros de espesor. Durante mucho tiempo, los investigadorescreía que los VCM y los ECM funcionaban de manera muy diferente. En los ECM, los estados de ENCENDIDO y APAGADO se logran cuando los iones metálicos se mueven y forman filamentos similares a bigotes. Esto ocurre cuando se aplica un voltaje eléctrico, lo que hace que dichos filamentos crezcan entre los dos electrodos delcélula. La célula está prácticamente en cortocircuito y la resistencia disminuye abruptamente. Cuando el proceso se controla cuidadosamente, se puede almacenar información. El comportamiento de conmutación de los VCM, en contraste, se asociaron principalmente con el desplazamiento de iones de oxígeno. Contrario a los iones metálicos, están cargados negativamente. Cuando se aplica un voltaje, los iones se mueven fuera de un compuesto metálico que contiene oxígeno. El material se vuelve abruptamente más conductor. En este caso también, el procesonecesita ser controlado más cuidadosamente.
Los investigadores de Jülich que trabajan junto con sus socios de la Universidad Nacional de Chonbuk, Jeonju, el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales en Tsukuba y el Instituto de Tecnología de Massachusetts MIT en Boston descubrieron un segundo proceso de cambio inesperado en VCM: los iones metálicos también ayudan aforman filamentos en VCM. El proceso se hizo visible porque los científicos suprimieron el movimiento de los iones de oxígeno. Para ello, modificaron la superficie aplicando una capa delgada de carbono directamente en la interfaz del material del electrodo con el electrolito sólido.caso, usaron el "material milagroso" grafeno, que comprende una sola capa de carbono. "El grafeno se usó para suprimir el transporte de iones de oxígeno a través del límite de fase y ralentizar las reacciones de oxígeno. De repente, observamos una característica de cambio.similar a la de una celda ECM y, por lo tanto, se supone que los iones metálicos libres también están activos en VCM. Esto se verificó adicionalmente mediante el escaneo tunmicroscopía de nelling STM y experimentos de difusión.Parece que los iones metálicos brindan soporte adicional para el proceso de conmutación ", dice la Dra. Ilia Valov, electroquímica del Instituto Peter Grünberg de Jülich PGI-7.
La incorporación de una capa intermedia de carbono de este tipo permitiría saltar de un proceso de conmutación a otro en VCM. Esto conduciría a nuevas opciones para diseñar ReRAMs. "Dependiendo de la aplicación, nuestros hallazgos podrían explotarse y el efecto intencionalmente mejorado osuprimido intencionalmente ", dice Valov. Los hallazgos de los científicos dan lugar a varias preguntas." Los modelos y estudios existentes tendrán que ser reelaborados y adaptados sobre la base de estos hallazgos ", dice el científico de Jülich. Otras pruebas aclararán cómo tales componentes novedososcomportarse en la práctica.
El trabajo de investigación fue financiado en parte por BMBF proyecto no. 03X0140 y como parte de SFB 917 por DFG.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Forschungszentrum Juelich . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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