Текст: Сергей Попсулин

Исследователи из Университета Глазго в Великобритании и Университета Ровира и Вирхилий в Испании сумели превратить индивидуальные молекулы в подобие транзисторов для того, чтобы с их помощью можно было хранить информацию. Статья, посвященная их работе, была опубликована в свежем номере журнала Nature.

Сегодня флэш-память используется практически в каждом мобильном устройстве. Производители стремятся удовлетворить возрастающие требования пользователей к ее объему. Но вскоре они столкнутся с ограничением на размер транзисторов, который не может быть меньше 10 нм.

Суть нового метода заключается в создании клетки из молекул оксида вольфрама с длиной стороны около 1 нм. Внутрь этой структуры помещаются две молекулы триоксида селена, которые в обычном состоянии несут дополнительные электроны и, таким образом, имеют отрицательный заряд. Прикладывая напряжение с различной полярностью, исследователи смогли менять заряд структуры, иными словами, ее бинарное состояние.

Заданное состояние структуры в лабораторных условиях держалось в течение не менее 336 часов (то есть 14 суток), что позволило исследователям говорить о новой памяти как об энергонезависимой.

«Использование индивидуальных молекул позволит нам продолжить уменьшение технологического процесса и в теории даже преодолеть закон Мура, научившись хранить несколько бит данных в одной молекуле», — заявил изданию Wired руководитель проекта, профессор Университета Глазго Ле Кронин(Lee Cronin).

Закон Мура был сформирован одним из основателей Intel Гордоном Муром(Gordon Moore). Он гласит, что количество транзисторов в микросхеме удваивается приблизительно каждые два года. Однако в последнее время ученые стали говорить о том, что по мере достижения предельного размера транзисторов этот закон работать перестанет. Различные исследовательские группы по всему миру ищут способы заставить закон работать дальше.

Между тем, некоторые задачи перед создателями молекулярной памяти пока остаются неразрешенными. Это, в частности, касается скорости работы памяти такого типа. Например, для формирования состояния структуры необходимо около 0,1 с, а на чтение состояния структуры — 0,01 с. Оба показателя слишком высоки, чтобы говорить об эффективном коммерческом применении

Подобные исследования проводились и ранее. В 2013 г. ученые предложили хранить заряд в структуре из графена — наноматериала, представляющего собой двумерную решетку атомов углерода.

Крупные корпорации уже давно озабочены приближением к предельно минимальному размеру транзисторов. В 2012 г. инженеры IBM выразили мнение, что со временем транзисторы в микрочипах могут заменить углеродные нанотрубки.