工程师发明了一种使用原子薄2D材料存储数据而不是硅芯片存储数据的新方法

（单击图像可查看全图。）这说明了实验记忆技术如何通过将三个原子薄层金属层的相对位置移位，描绘为金球。旋转的颜色揭示了中间层的偏移如何影响电子的方式，以一种编码数字和零。

研究人员发明了一种方法，将原子薄层的2D材料层彼此滑动以存储更多的数据，在更少的空间内并使用较少的能量。

STANFORD-LED团队发明了一种方法来存储数据，通过将原子薄的金属层彼此滑动，一种方法可以将更多数据包装到比硅芯片更小的空间中，同时也使用较少的能量。

由斯坦福和SLAC国家加速器实验室的材料科学与工程副教授的亚伦林登伯格领导的研究将是当今计算机与闪光芯片等硅技术完成的非易失性存储器存储类型的重大升级。

UC Berkeley Mechanical Contracter Xiang Zhang，德克萨斯州A＆M Materical Scientics Xiaofeng Qian和Stanford / Slac材料科学和工程教授Thomas Devereaux还帮助指导了实验，这些实验在Journal Nature物理学中描述。突破基于新发现的一类形成圆形薄层，在这种情况下只有三个原子厚。研究人员堆叠了这些层，由已知为钨Ditelluide的金属制成，如纳米级卡片。通过将微小的电力注入到堆叠中，它们导致每个奇数层相对于其上方和下方的偶数层稍微稍微移动。偏移是永久性的，或者非易失性，直到另一个电力导致奇数甚至层次再次重新安排。

“层的布置成为一种用于编码信息的方法，”Lindenberg说，创建存储二进制数据的开关，1S-和0S。

为了读取存储在这些移位层之间的数字数据，研究人员利用称为浆果曲率的量子属性，其用作磁场以操纵材料中的电子以读取层的布置而不扰乱堆叠。

Lindenberg的实验室和本文第一作者的博士后学者君晓，表示，能源很少，可以来回转移层。这意味着它应该比今天的非易失性存储技术所需的“写入”为零或一对一的能量。此外，基于对去年本性发布的同一组的研究，原子层的滑动可以如此迅速地发生，数据存储可以比目前技术快速完成超过百倍。

原型设备的基础是基于德克萨斯州德克萨斯州大学助理教授的合一作者副作者的理论计算，以及他实验室的研究生。在研究人员观察到与理论预测一致的实验结果之后，他们进一步计算了这一计算，导致他们相信他们的设计进一步改善将大大提高这种新方法的存储能力，为新的储存能力铺平了朝向新的转变的方式使用超薄2D材料更强大的非挥发内存器类。

该团队在他们进一步优化了他们的记忆原型和设计的同时获得了专利的技术。他们还计划寻找其他2D材料，这些材料可以更好地作为数据存储介质而不是钨Ditelluide。

“这里的科学底线”Lindenberg增加“，对这些超薄层的调节非常略有对其功能性质的影响。我们可以将该知识用于朝向可持续和聪明的未来工程师设计新的和节能设备。“

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参考：肖军，王颖，王华，CD Pemmaraju，王思琦，菲利普·穆斯彻，埃德伯特·西耶，克拉拉·尼比，托马斯·德沃罗，钱晓峰，张翔和亚伦·林登伯格（Aaron M.Lindenberg），2020年6月29日，自然物理学。
10.1038 / S41567-020-0947-0.

Aaron Lindenberg也是Photton Scientsations，Precourt能源研究所的附属公司的副教授，以及斯坦福材料和能源科学研究所的主要调查人员。Thomas Devereaux也是Photon Scientsations，斯坦福材料和能源科学研究所主任。其他斯坦福共同作者包括员工科学家Das Pemmaraju，菲利普卡尔博览会和大学附属公司Edbert Jarvis Sie和Clara M. Nyby。来自加利福尼亚大学，伯克利和德克萨斯A＆M大学的研究人员也为这项工作做出了贡献。

Stanford / Slac国家加速器实验室的实验和理论合作由美国能源部资助，通过斯坦福材料和能源科学研究所（SIMES）。泰美的理论努力得到了美国国家科学基金会的支持。伯克利的实验和设备制造由美国能源部，材料科学与工程师部门以及Abdullah王科技大学（KAURT）的赞助研究办公室资助。