Almacenamiento de datos del mañana

Memristores supramoleculares basados en [2]catenanos biestables

04.10.2023

En estos tiempos de big data e inteligencia artificial, los medios habituales de almacenamiento de datos no son suficientes. La próxima generación de almacenamiento de datos debe satisfacer la demanda de almacenamiento de alta densidad y eficiencia energética. Una de estas tecnologías es la memoria resistiva de acceso aleatorio (RRAM), que almacena datos mediante cambios en la resistencia. En la revista Angewandte Chemie, un equipo de investigadores ha presentado ahora un método para fabricar memristores supramoleculares, uno de los componentes clave en la construcción de nano-RRAM.

Un memristor (abreviatura de memoria-resistencia) cambia su resistencia en función de la tensión aplicada. Sin embargo, construir un memristor a escala molecular es un reto enorme. Aunque el cambio de resistencia puede lograrse mediante reacciones redox, y los estados cargados de las moléculas pueden estabilizarse fácilmente mediante contraiones en solución, esta estabilización es muy difícil de conseguir en las uniones de estado sólido necesarias para un memristor.

Un equipo dirigido por Yuan Li, de la Universidad Tsinghua de Pekín (China), ha optado ahora por un enfoque supramolecular. Se basa en un [2]catenano que es biestable, es decir, que es estable tanto en forma oxidada como reducida y puede existir en estado positivo, negativo o sin carga. Un [2]catenano es un sistema de dos grandes anillos moleculares entrelazados como dos eslabones de una cadena, pero sin enlace químico.

Para construir un memristor, el equipo deposita el catenano en un electrodo de oro recubierto con un compuesto que contiene azufre, donde se une mediante interacción electrostática. Encima, colocan un segundo electrodo de una aleación de galio e indio recubierta de óxido de galio. El catenano forma una monocapa autoensamblada de moléculas planas entre los dos electrodos. Este conjunto, denominado ^AuTS-S-(_CH2₎^3-SO3-Na+//[2]_{catenano//Ga2O3/EGaIn}, forma el memristor.

Como se requiere para las RRAM. Estos novedosos memristores supramoleculares pueden conmutarse entre un estado de alta resistencia (apagado) y un estado de baja resistencia (encendido), dependiendo del voltaje aplicado. Estos interruptores de resistencia molecular han logrado al menos 1000 ciclos de borrado-lectura (ON)-escritura-lectura (OFF). La conmutación entre encendido y apagado se produce en bastante menos de un milisegundo, un tiempo comparable al de los memristores inorgánicos comerciales. Los interruptores moleculares "recuerdan" el estado ajustado -ON u OFF- durante varios minutos. Esto los convierte en un punto de partida muy prometedor para memristores moleculares eficaces con capacidad de almacenamiento no volátil. Además, funcionan como diodos o rectificadores, lo que los convierte en componentes interesantes para el desarrollo de nano-RRAMS moleculares.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

Publicación original

Yu Xie, Cai‐Yun Wang, Ningyue Chen, Zhou Cao, Guangcheng Wu, Bangchen Yin, Yuan Li; "Supramolecular Memristor Based on Bistable [2]Catenanes: Toward High‐Density and Non‐Volatile Memory Devices"; Angewandte Chemie International Edition, 2023-9-12

https://www.quimica.es/noticias/1181679/almacenamiento-de-datos-del-manana.html