Grafen kan bli minne stort som gruskorn

2009-01-19 14:41  

Gruskornsstora minnen som kan rymma mängder av telefonkataloger, låtar eller filmer. Det kan bli slutresultatet om några år, som följd av nyligen gjorda framgångsrika försök i USA, med kolmaterialet grafen.

Gör en remsa av kol, bara tiotalet atomer tjockt. När en tiovoltsspänning läggs över den så går den av, men när sedan en spänning på bara ett par volt läggs på igen så blir tråden hel igen. Med ännu svagare spänning går det att avläsa ifall kopplingen är av eller på, utan att ställa om den.

Så ser principen ut för den nya typ av nanomekaniska minnen som forskare vid Riceuniversitetet i Texasstaden Houston har presenterat. Forskningsresultaten bidrar till att ytterligare höja förväntningarna på kolmaterialet grafen (uttalat med långt ”e”), för möjligheten att bygga extremt snabba och kompakta dataminnen i framtiden.

- Typiskt sett är grafen svårt att framställa i industriell skala, men i vårt fall kan det göras väldigt lätt med ångdeponering, säger professor James Tour, ledare för forskarlaget.

- Den tillverkningsteknik som branschen använder i dag kan även användas för att odla fram grafenet.

Med dimensioner ned till 10 nanometer ryms uppemot tio gånger fler minnesceller per kvadratmillimeter än med den teknik som i dag används för ”ickeflyktiga” minnen: flash. (Ickeflyktiga minnen är sådana som behåller sin information även med strömmen avstängd.)

Men den stora skillnaden är att den nya minnestypen tillåter lager av minnesceller att staplas tätt på varandra, så att minnet blir tredimensionellt, istället för tvådimensionellt som flash. Det grundar sig i att varje minnestråd bara behöver två kontaktpunkter, till skillnad från traditionella minnestransistorer som behöver tre kontaktpunkter.

Den nya minnestekniken uppges ha en lång rad styrkor. Förutom att den är snabb så tycks den vara betydligt mer slittålig än vad flashminne är. Att nanotrådarna har brutits och återslutits tiotusentals gånger i labbet har inte gett märkbara försämringar. Temperaturintervallet som minnena klarar är stort, från –75 till +200 celsius.

Till skillnad från vanlig elektronik är de dessutom inte känsliga för joniserande strålning. Det har varit intressant för Nasa, som sponsrade forskarlaget i projektets tidiga faser.

Ytterligare en positiv egenskap är att den så kallade läckströmmen, när en tråd är avslagen, bara är miljondelen av strömmen när den är på. Den stora skillnaden minskar risken för misstolkningar, vilket i sin tur gör att tekniken kan användas i mycket stora rutnät av minnesceller.

Minnestekniken som forskarna vid Rice har utvecklat är alltså mekanisk, inte transistorbaserat elektronisk som flashtekniken. Grafen har dock vissa egenskaper som är mycket goda även för transistorer. I höstas meddelade företaget IBM att det byggt fälteffekttransistorer av grafen med den höga växlingshastigheten 26 gigahertz.

James Tour gör den grova uppskattningen att tekniken skulle kunna nå massmarknaden om cirka åtta år.

Alexander Kristofersson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt