Em um trabalho que desmascara um pouco da magia por trás dos memristores e da "memória de acesso aleatório resistiva, "ou RRAM - componentes de computador de ponta que combinam funções lógicas e de memória - os pesquisadores mostraram que as partículas de metal nos memristores não permanecem no lugar como se pensava anteriormente.

As descobertas têm amplas implicações para a indústria de semicondutores e além. Eles mostram, pela primeira vez, exatamente como alguns memristors se lembram.

"A maioria das pessoas pensa que você não pode mover partículas de metal em um material sólido, "disse Wei Lu, professor associado de engenharia elétrica e da computação na Universidade de Michigan. "Em um líquido e gás, é móvel e as pessoas entendem isso, mas em um sólido não esperamos esse comportamento. Esta é a primeira vez que é mostrado. "

Os resultados podem levar a uma nova abordagem para o projeto do chip - que envolve o uso de sinais elétricos ajustados para criar circuitos integrados depois de fabricados. E também pode avançar a tecnologia de memristor, que promete menor, mais rápido, chips e computadores mais baratos inspirados em cérebros biológicos, pois podiam realizar muitas tarefas ao mesmo tempo. Lu, quem liderou o projeto, e colegas da U-M e do Centro de Pesquisa Eletrônica de Jülich, na Alemanha, usaram microscópios eletrônicos de transmissão para observar e registrar o que acontece com os átomos na camada de metal de seu memristor quando eles o expõem a um campo elétrico. A camada de metal foi envolvida no material dielétrico dióxido de silício, que é comumente usado na indústria de semicondutores para ajudar a encaminhar eletricidade. Eles observaram os átomos de metal se tornando íons carregados, agrupando-se com até milhares de outros em nanopartículas de metal, e então migrando e formando uma ponte entre os eletrodos nas extremidades opostas do material dielétrico.

Eles demonstraram esse processo com vários metais, incluindo prata e platina. E dependendo dos materiais envolvidos e da corrente elétrica, a ponte formada de maneiras diferentes.

A Ponte, também chamado de filamento condutor, permanece parado depois que a energia elétrica é desligada no dispositivo. Então, quando os pesquisadores ligam a energia novamente, a ponte existe como um caminho suave para a corrente viajar. Avançar, o campo elétrico pode ser usado para mudar a forma e o tamanho do filamento, ou quebrar o filamento completamente, que por sua vez regula a resistência do dispositivo, ou como a corrente pode fluir facilmente através dele.

Computadores construídos com memristores codificariam informações nesses diferentes valores de resistência, que por sua vez é baseado em um arranjo diferente de filamentos condutores.

Pesquisadores de memristor como Lu e seus colegas teorizaram que os átomos de metal em memristores se moviam, mas os resultados anteriores haviam gerado filamentos de formatos diferentes e, por isso, eles pensaram que não haviam descoberto o processo subjacente.

"Conseguimos resolver o quebra-cabeça de observações aparentemente contraditórias e oferecer um modelo preditivo de contabilidade para materiais e condições, "disse Ilia Valov, investigador principal do Centro de Pesquisa de Materiais Eletrônicos de Jülich. "Além disso, o fato de termos observado o movimento das partículas impulsionado por forças eletroquímicas dentro da matriz dielétrica é em si uma sensação."