Os cientistas cruzaram um memristor e uma memória de mudança de fase – o resultado foi uma memória mais rápida e melhor que o flash

Pesquisadores da Universidade de Rochester desenvolveram um novo tipo de memória não volátil baseada nas conhecidas memórias ReRAM (resistiva) e PRAM (memória de mudança de fase). O híbrido revelou-se tão bom que com o tempo poderá se tornar o herdeiro da popular memória flash.

Um material bidimensional com alternância entre dois estados de estrutura cristalina imaginado por um artista. Fonte da imagem: ilustração da Universidade de Rochester / Michael Osadciw

Como observam os cientistas, cada memória separadamente – memória resistiva (às vezes chamada de memristor) e memória de mudança de fase – tem suas próprias vantagens e desvantagens. A memória resistiva consome pouco, mas o registro de dados na forma de condução iônica reversível filamentar pode ser pouco confiável. A memória de mudança de fase armazena informações perfeitamente, mas as operações de gravação e apagamento que transformam a célula de um estado amorfo para um estado cristalino e vice-versa consomem muito, muito energia.

O híbrido proposto pelos cientistas cria um estado da matéria em que está à beira da estabilidade em termos de estrutura cristalina. O menor deslocamento para um lado transforma a célula de memória em um estado cristalino com baixa ou alta resistividade. Esta mudança é iniciada por um campo eletromagnético da mesma forma que quando se liga um transistor.

«“Nós o criamos, em essência, simplesmente esticando o material em uma direção e comprimindo na outra”, afirmam os autores do trabalho. — Isso permite aumentar a produtividade em ordens de magnitude. Vemos um caminho onde isso poderia acabar nos computadores domésticos como uma forma de memória super-rápida e supereficiente. Isso pode ter grandes implicações para a computação em geral.”

Na verdade, a nova memória é um material bidimensional deformado, como o ditelureto de molibdênio (MoTe2). Filmes finos de metal tensionado de MoTe2 são formados em contatos que induzem uma transição de fase de semimetal para semicondutor controlada por deformação. A transição de fase, por sua vez, forma um canal de transporte vertical (memristor) tendo o semicondutor MoTe2 como região ativa.

Graças à tensão, o canal muda a uma tensão de apenas 90 mV. O tempo de comutação é de 5 ns, o tempo de espera é superior a 105 s e o número esperado de ciclos de comutação é superior a 108. A tensão de comutação e o número de ciclos são ajustados mecanicamente (durante a produção) e eletricamente durante o ajuste do dispositivo. As experiências com protótipos revelaram-se promissoras, o que permitirá aos cientistas desenvolver o seu sucesso ao longo do tempo.