ایجاد مدار الکتریکی کوچک متشکل از یک لایه 40 نانومتری از فیلم مولکولی
به گزارش وبلاگ دانشگاه، محققان یک مدار الکتریکی کوچک متشکل از یک لایه 40 نانومتری از فیلم مولکولی ایجاد کردند که بین لایه بالایی طلا و لایه پایینی نانودیسک تزریق شده با طلا و اکسید قلع ایندیم قرار گرفته است.
به گزارش گروه دانشگاه وبلاگ دانشگاه، محققان سنگاپوری ممریستور با قابلیت تنظیم مجدد ساختند که می تواند بین حالت های روشن و خاموش با چندین ولتاژ متوالی مجزا تغییر شرایط دهد.
این دستگاه حافظه الکترونیکی تازه بر اساس یک سیستم مولکولی ساخته شده و مصرف انرژی کمی دارد. ایده استفاده از سوئیچینگ چندگانه در یک عنصر واحد از نحوه عملکرد مغز الهام گرفته شده است. برخلاف مدار های استاندارد موجود در قطعات الکترونیکی، این ممریستور تازه را می توان با استفاده از ولتاژ برای انجام وظایف محاسباتی مختلف پیکربندی مجدد کرد. دکتر آریاندو، محقق دانشگاه ملی سنگاپور، گفت: نتایج این کار یک پیشرفت بزرگ در راستا طراحی سیستم های محاسباتی با مصرف کم انرژی است.
وجود ساختار های دندریتی سیناپسی بین نورون ها در مغز انسان، موجب ساختار های منطقی شده که چنین ساختار های پیچیده منجر به توانایی تصمیم گیری پیچیده می گردد. این سیستم محاسباتی بسیار بهتر از هر سامانه آنالوگ الکترونیکی مصنوعی عمل می نماید. این ممریستور تازه بعلاوه این پتانسیل را دارد که در طراحی نسل بعدی تراشه های پردازشی با قدرت و سرعت محاسباتی افزایش یافته، استفاده گردد.
از سوی دیگر شبکه در مغز به صورت پویا قابل تنظیم مجدد است که انعطاف پذیری و سازگاری با محیط های متغیر را فراهم می نماید. در مقابل، مدار های منطقی نیمه هادی پیشرفته بر پایه سوئیچ های آستانه ای هستند که برای انجام توابع منطقی از پیش تعریف شده سیم کشی شده اند. برای پیشبرد عملکرد مدار های منطقی، گوسوامی و همکارانش عناصر مدار الکترونیکی اساسی را با بیان منطق پیچیده در خواص مواد در مقیاس نانومتر طراحی کردند.
محققان یک مدار الکتریکی کوچک متشکل از یک لایه 40 نانومتری از فیلم مولکولی ایجاد کردند که بین لایه بالایی طلا و لایه پایینی نانودیسک تزریق شده با طلا و اکسید قلع ایندیم قرار گرفته است. آن ها با اعمال یک ولتاژ منفی به دستگاه، یک پروفایل بی سابقه ولتاژ جریان-ولتاژ را مشاهده کردند.
برخلاف ممریستور های متداول اکسید فلزی که تنها با یک ولتاژ ثابت روشن و خاموش می شوند، این دستگاه های مولکولی آلی می توانند بین حالت های روشن و خاموش با چندین ولتاژ متوالی مجزا سوئیچ نمایند.
این تیم با تکیه بر تحقیقات خود، از دستگاه های حافظه مولکولی برای اجرای برنامه هایی برای کار های محاسباتی مختلف در دنیای واقعی استفاده کردند.
به عنوان اثبات مفهوم، محققان نشان دادند که فناوری آن ها می تواند محاسبات پیچیده را در یک مرحله انجام دهد و می تواند برای انجام یک کار دیگر در لحظه بعدی دوباره برنامه ریزی گردد.
یک دستگاه حافظه مولکولی منفرد می تواند همان عملکرد های محاسباتی هزاران ترانزیستور را انجام دهد و این فناوری را به گزینه ای قدرتمندتر و کم مصرف تر از حافظه تبدیل کند.
دکتر آریاندو گفت: این فناوری ممکن است ابتدا در دستگاه های دستی، مانند تلفن های همراه و حسگرها، استفاده گردد.
منبع: خبرگزاری دانشجو