作者汤姆·阿巴特，斯坦福大学 这说明了一种实验性的记忆技术是如何通过改变三层原子级金属薄层的相对位置来存储数据的，这三层金属被描绘成金球
旋转的颜色揭示了中间层的移动是如何以编码数字1和0的方式影响电子的运动的
信用:埃拉·马鲁工作室 斯坦福大学领导的一个团队发明了一种通过原子般薄的金属层在另一层上滑动来存储数据的方法，这种方法可以比硅芯片在更小的空间内存储更多的数据，同时使用更少的能量
这项由斯坦福大学材料科学与工程副教授、美国国家加速器实验室的亚伦·林登伯格领导的研究，将是对当今计算机使用闪存芯片等硅基技术实现的非易失性存储类型的重大升级
加州大学伯克利分校的机械工程师张翔、德克萨斯A&M大学的材料科学家钱晓峰和斯坦福大学SLAC分校的材料科学与工程教授托马斯·德弗罗也帮助指导了这些实验，这些实验发表在《自然物理》杂志上
这一突破是基于一种新发现的金属，这种金属可以形成非常薄的层，在这种情况下只有三个原子厚
研究人员将这些由钨制成的层堆叠起来，就像一副纳米级的卡片
通过向堆栈中注入一点点电，他们使每个奇数层相对于其上下的偶数层移动非常小
这种偏移是永久性的，或者说是不稳定的，直到另一股电流使奇数层和偶数层再次重新对齐
“层的排列变成了一种编码信息的方法，”林登伯格说，创造了存储二进制数据的开关、1和0
为了读取存储在这些移动的原子层之间的数字数据，研究人员利用了一种被称为贝里曲率的量子特性，这种特性就像一个磁场，可以操纵材料中的电子来读取层的排列，而不会干扰堆叠
林登伯格实验室的博士后学者、该论文的第一作者肖俊说，来回移动这些层只需要很少的能量
这意味着向新设备“写入”0或1所需的能量比今天的非易失性存储器技术所需的要少得多
此外，根据同一小组去年发表在《自然》杂志上的研究，原子层的滑动发生得如此之快，以至于数据存储可以比现有技术快一百倍以上
原型装置的设计部分是基于理论计算，作者之一是德克萨斯A&M大学的助理教授钱晓峰和他实验室的研究生汪华
在研究人员观察到与理论预测一致的实验结果后，他们进行了进一步的计算，这使他们相信对他们设计的进一步改进将大大提高这种新方法的存储容量，为使用超薄二维材料向新的、更强大的非易失性存储器转变铺平道路
该团队已经为他们的技术申请了专利，同时他们进一步完善了他们的内存原型和设计
他们还计划寻找其他二维材料，作为数据存储介质比钨二碲镉汞更好
“这里的科学底线，”林登伯格补充道，“是对这些超薄层的非常微小的调整对其功能特性有很大的影响
我们可以利用这些知识来设计新的节能设备，实现可持续的智能未来
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