p Uma equipe liderada por Stanford inventou uma maneira de armazenar dados deslizando camadas atomicamente finas de metal umas sobre as outras, uma abordagem que poderia empacotar mais dados em menos espaço do que os chips de silício, enquanto usa menos energia. p A pesquisa, liderado por Aaron Lindenberg, professor associado de ciência de materiais e engenharia em Stanford e no SLAC National Accelerator Laboratory, seria uma atualização significativa do tipo de armazenamento de memória não volátil que os computadores de hoje realizam com tecnologias baseadas em silício, como chips flash.

p Xiang Zhang, engenheiro mecânico da UC Berkeley, Xiaofeng Qian, cientista de materiais do Texas A&M, e o professor de Ciência e Engenharia de Materiais do Stanford / SLAC Thomas Devereaux também ajudaram a dirigir os experimentos, que são descritos no jornal Física da Natureza . A descoberta é baseada em uma classe de metais recém-descoberta que forma camadas incrivelmente finas, neste caso, apenas três átomos de espessura. Os pesquisadores empilharam essas camadas, feito de um metal conhecido como ditelureto de tungstênio, como um baralho de cartas em nanoescala. Ao injetar um pouquinho de eletricidade na pilha, eles faziam com que cada camada ímpar se deslocasse ligeiramente em relação às camadas pares acima e abaixo dela. A compensação era permanente, ou não volátil, até que outro choque elétrico fez com que as camadas pares e ímpares se realinhassem novamente.

p "O arranjo das camadas torna-se um método para codificar informações, "Lindenberg diz, criando o on-off, 1s e 0s que armazenam dados binários.

p Para ler os dados digitais armazenados entre essas camadas variáveis ​​de átomos, os pesquisadores exploram uma propriedade quântica conhecida como curvatura de Berry, que atua como um campo magnético para manipular os elétrons no material para ler o arranjo das camadas sem perturbar a pilha.

p Jun Xiao, um pós-doutorado no laboratório de Lindenberg e primeiro autor do artigo, disse que leva muito pouca energia para mudar as camadas para frente e para trás. Isso significa que deve consumir muito menos energia para "gravar" um zero ou um no novo dispositivo do que é necessário para as tecnologias de memória não volátil atuais. Além disso, com base em pesquisas do mesmo grupo publicadas em Natureza ano passado, o deslizamento das camadas atômicas pode ocorrer tão rapidamente que o armazenamento de dados poderia ser realizado mais de cem vezes mais rápido do que com as tecnologias atuais.

p O design do dispositivo protótipo foi baseado em parte em cálculos teóricos contribuídos pelos co-autores Xiaofeng Qian, professor assistente na Texas A&M University, e Hua Wang, um estudante graduado em seu laboratório. Depois que os pesquisadores observaram resultados experimentais consistentes com as previsões teóricas, eles fizeram cálculos adicionais que os levaram a acreditar que mais refinamentos em seu design irão melhorar muito a capacidade de armazenamento desta nova abordagem, pavimentando o caminho para uma mudança em direção a um novo, e uma classe muito mais poderosa de memória não volátil usando materiais 2-D ultrafinos.

p A equipe patenteou sua tecnologia enquanto refina ainda mais seu protótipo e design de memória. Eles também planejam procurar outros materiais 2-D que possam funcionar ainda melhor como meio de armazenamento de dados do que o ditelureto de tungstênio.

p "O resultado científico aqui, "Lindenberg acrescenta, "é que pequenos ajustes nessas camadas ultrafinas têm uma grande influência em suas propriedades funcionais. Podemos usar esse conhecimento para projetar dispositivos novos e eficientes em termos de energia em direção a um futuro sustentável e inteligente."