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- ELETTRONICA OGGI 441 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2014
TECH-FOCUS
NUOVE MEMORIE
vario modo all’interno dei sensori prevalentemente
capacitivi, ma ora diventano delle sensibili membra-
ne somiglianti a quelle delle batterie dei musicisti,
capaci di ricevere un segnale complesso nella for-
ma di un’onda elettromagnetica alla frequenza delle
microonde e trasportarlo come vibrazione mecca-
nica per tutta l’estensione del foglio, fino a un punto
dove può essere recuperato e ritrasformato riotte-
nendo l’informazione ivi contenuta. Questo principio
può essere sfruttato per realizzare componenti opto-
meccanici nei quali si riesce a rivelare l’effetto dei
fotoni di microonde incidenti nella forma di vibrazio-
ni meccaniche che causano spostamenti perpendi-
colari del foglio di grafene di appena 17 femtometri
(10-15 mt). Applicando due microonde diverse, si
possono perciò riconoscere due informazioni opto-
meccaniche diverse e queste onde meccaniche, o
fononi, possono autosostenersi in un foglio di grafe-
ne per una decina di millisecondi e quindi diventare
una memoria quantica volatile capace di immagaz-
zinare i bit di informazione senza refresh molto più
tempo di quanto consentono le attuali RAM volatili.
Considerando le dimensioni nanometriche, ne con-
segue la possibilità di realizzare memorie cache per
computer con capienza illimitata. Il lavoro è stato
pubblicato il
24 agosto 2014 su Nature Nanotechno-
logy
.
Grafene non volatile
L’esperto ricercatore sudcoreano Soong Sin Joo del-
la
Kyung Hee University
ha approfondito le proprie-
tà del grafene scoprendo come intrappolarvi delle
nanocariche in modo molto simile al processo di
assorbimento delle cariche negli strati di polisilicio,
che avviene in molte attuali celle di memoria non
volatili. In pratica è riuscito a creare dei quantum
dot in CdSe (seleniuro di cadmio) ossia delle trappo-
le quantiche dentro uno strato di grafene (Graphe-
ne Quantum Dot, GQD) racchiuso sopra e sotto da
due strati protettivi di biossido di silicio (SiO2). Gli
elementi quantici hanno la forma di cubetti con tre
diverse misure, ossia con lato di 6, 12 oppure 27
nm e dentro ciascuno si possono intrappolare dei
bit quantici facendo assorbire fotoni con lunghezza
d’onda inversamente proporzionale alla dimensione
dei lati. Le proprietà delle trappole appaiono diverse
perché, per esempio, nei dot da 12 nm è più faci-
le scrivere, mentre in quelli da 27 nm è più facile
cancellare, ma la cattura dei fotoni portati da una
radiazione incidente e il loro rilascio al passaggio
di un’opportuna radiazione di lettura dipendono an-
che dalla distanza intermedia fra i cubetti quantici.
Ingegnerizzando ulteriormente i prototipi ottenuti, si
possono realizzare memorie quantiche con elevatis-
sima stabilità e un’eccezionale densità di informa-
zioni memorizzabili. Il lavoro è stato pubblicato su
Nanotechnology il 4 giugno 2014
.
Q
Fig.5–NeilaboratoridellaKyungHeeUniversityhannoinseritonel
grafene delle trappole quantiche capaci di catturare, conservare e
rilasciare selettivamente i fotoni funzionando come una memoria
quantica non volatile.
Fig. 4–Al Kavli Instituteof NanoscienceDelft hannousato i fogli di
grafene come elementi di memoria quantica volatili ma più stabili
delle attuali RAM con il vantaggio delle dimensioni nanometriche