二碲化鎢的2D金屬芯片，數(shù)據(jù)寫入速度提高了100倍之多

據(jù)英國《自然·物理學》雜志近日發(fā)表的一項研究，一個美國聯(lián)合研究團隊利用層狀二碲化鎢制成了二維（2D）金屬芯片，其厚度僅三個原子！在更節(jié)能的同時，儲存速度提高了100倍之多，為開發(fā)下一代數(shù)據(jù)存儲材料奠定了基礎(chǔ)。更快、更密集的數(shù)據(jù)存儲革命即將來臨了嗎？

當今世界所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)比以往任何時候都多，然而我們當前的存儲系統(tǒng)已接近大小和密度的極限，因此迫切需要相關(guān)技術(shù)革命?？茖W家正在研究數(shù)據(jù)的其他保存形式，包括存儲在激光蝕刻的載玻片、冰冷分子、單個氫原子、全息膠片甚至DNA上。

在這次的新研究中，美國斯坦福大學、加州大學伯克利分校和德克薩斯A＆M大學的研究人員嘗試了另一種方法，他們研發(fā)的新系統(tǒng)由二碲化鎢金屬組成，排列成一堆超薄層，每層僅有3個原子厚。其可代替硅芯片存儲數(shù)據(jù)，且比硅芯片更密集、更小、更快，也更節(jié)能。

研究人員對二碲化鎢薄層結(jié)構(gòu)施加微小電流，使其奇數(shù)層相對于偶數(shù)層發(fā)生穩(wěn)定的偏移，并利用奇偶層的排列來存儲二進制數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)寫入后，他們再通過一種稱為貝利曲率的量子特性，在不干擾排列的情況下讀取數(shù)據(jù)。

團隊表示，與現(xiàn)有的基于硅的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)相比，新系統(tǒng)具有巨大優(yōu)勢——它可以將更多的數(shù)據(jù)填充到極小的物理空間中，并且非常節(jié)能。此外，其偏移發(fā)生得如此之快，以至于數(shù)據(jù)寫入速度可以比現(xiàn)有技術(shù)快100倍。

目前，團隊已為該設計申請了專利。他們還在研究下一步改進的方法，例如尋找除二碲化鎢之外的其他2D材料。研究人員表示，對超薄層進行非常小的調(diào)整，就會對它的功能特性產(chǎn)生很大的影響，而人們可以利用這一知識來設計新型節(jié)能設備，以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和更智慧的未來存儲方式。

我們的數(shù)據(jù)存儲方式，早已從磁帶、軟盤和CD等介質(zhì)，進化到了能夠在無數(shù)微型晶體管中保存數(shù)據(jù)的精密半導體芯片，而且其容量可以呈指數(shù)級增長。這是一個壯舉。但時至今日，硅基芯片的能力仍告不足——人類數(shù)據(jù)爆炸式增長的同時，還要對動態(tài)數(shù)據(jù)快速地利用、分析，不斷增加的需求給存儲方式不斷帶來新的壓力。這一狀態(tài)無疑將推動存儲方式持續(xù)變革，究竟誰會在這一次的革新中發(fā)揮最重要的作用？有人說是DNA，也有人說是單原子。全球都在注視著，這些候選者中哪個技術(shù)最先成熟，或哪個能率先投入市場應用。

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