Un schéma du nouveau dispositif de mémoire de l’équipe de recherche (CRÉDIT PHOTO: Xiaodong Yan)

Les dispositifs de mémoire se présentent sous de nombreuses formes. Des clés USB, aux disques durs externes, aux puces implantées directement dans les smartphones. Ce qui rend l’un meilleur que l’autre est généralement une combinaison de nouveaux matériaux révolutionnaires et de la nouvelle structure de l’appareil. Plus les matériaux sont bons et la façon dont ces matériaux sont conçus de manière créative pour construire la structure ultime, meilleur est le périphérique de mémoire. Maintenant, des chercheurs ont publié un article dans Electronique Nature à propos de leur création d’un dispositif de mémoire avec un matériau et une structure améliorés et qui promet d’augmenter la vitesse de téléchargement des données, de prolonger la durée de vie de la batterie du smartphone et de réduire la corruption des données.

Han Wang, professeur agrégé de génie électrique et informatique à la USC Viterbi School of Engineering, avec le chercheur postdoctoral Jiangbin Wu, les doctorants Hung-Yu Chen et Xiaodong Yan, ont atteint cet objectif grâce à un concept appelé la jonction de tunnel ferroélectrique (FTJ).

Ce nouveau périphérique de mémoire fait partie d’une famille connue sous le nom de périphériques de mémoire non volatile, ce qui signifie qu’ils peuvent être débranchés et conserver leurs données, tout comme la mémoire de téléphone portable et les clés USB. Contrairement aux dispositifs FTJ actuels, cet appareil est composé de matériaux métalliques asymétriques et de graphène semi-métallique. En prenant ces matériaux et en les intégrant dans une nouvelle structure, ils ont pu dépasser les performances de tous les FTJ déjà démontrés tout en offrant des perspectives prometteuses d’intégration avec l’électronique au silicium.

En outre, la capacité unique de ces matériaux à approcher l’épaisseur à l’échelle atomique peut éventuellement conduire à une mémoire FTJ encore plus rapide et plus économe en énergie sur toute la ligne. «Ces matériaux nous permettent de construire des dispositifs qui peuvent potentiellement être mis à l’échelle à une épaisseur à l’échelle atomique», a déclaré Wang. «Cela signifie que la tension requise pour lire, écrire et effacer les données peut être considérablement réduite, ce qui peut à son tour rendre l’électronique de la mémoire beaucoup plus économe en énergie.»

Wang et ses collègues chercheurs espèrent qu’avec le temps, leur appareil pourra être mis à l’échelle et remplacer non seulement la mémoire non volatile que nous voyons dans les téléphones portables et les clés USB, mais aussi la mémoire volatile comme les périphériques de stockage D-RAM couramment trouvé dans les ordinateurs. De plus, le dispositif peut également être conçu pour contenir des états de données multi-bits dans une seule cellule, et avec sa résistance et sa rétention robustes, il présente un potentiel prometteur pour des applications dans l’informatique en mémoire et d’autres matériels informatiques.

Ce projet de recherche a été financé par l’Université de Californie du Sud dans le cadre du programme des jeunes chercheurs du US Army Research Office et de la National Science Foundation.