Zarys historii nośników informacji. Część trzecia: jutro

Pamięć ferroelektryczna

Do skonstruowania takiej pamięci próbuje się wykorzystać materiały, które można polaryzować elektrycznie. Ładunki w materiale są separowane i powstaje pole elektryczne z dwoma przeciwnymi polaryzacjami. Orientacja pola może być zmieniana impulsem napięciowym. Podtrzymanie stanu takiej pamięci nie wymaga energii. Firma Colossal Storage produkuje takie pamięci, wykorzystując do tego nośnik o strukturze krystalicznej, którego właściwości można zmieniać, dobierając pierwiastki składowe. Dane zapisywane są przy użyciu wiązki promieniowania ultrafioletowego lub niebieskiego światła. Cząsteczki nośnika absorbują energię fotonów i elektrony przemieszczają się na orbity przewodzące. Elektrony przepływają zależnie od kierunku pola elektrycznego. Po ustaniu działania światła i pola cząsteczka nośnika pozostaje spolaryzowana i zapamiętuje potencjał elektryczny. Może on być dodatni lub ujemny i utrzymuje się do czasu ponownego działania na nośnik pola elektrycznego i światła. Odczyt odbywa się podobnie jak zapis, ale nośnika nie poddaje się działaniu pola. Wiązka światła lub promieniowania po odbiciu się od naelektryzowanych cząsteczek pada na fotodiodę, która jest w stanie wychwycić niewielkie zmiany dyfrakcji fali świetlnej. Przewiduje się osiągnięcie gęstości upakowania rzędu 500 Gb/cal², przy minimalnej średnicy punktu, który można zapisać, rzędu 30 nm. Niestety, na razie osiągane pojemności pamięci FeRAM są wielokrotnie mniejsze niż pamięci flash.

Pamięć molekularna

W elektrycznej pamięci molekularnej dane są przechowywane w postaci ładunku elektrycznego, podobnie jak w półprzewodnikowej pamięci CMOS. Istotna różnica polega na tym, że ładunek magazynowany jest w cząsteczce strukturalnie podobnej do chlorofilu, o średnicy 1 nm. Umożliwia to 10-krotne zwiększenie gęstości zapisu oraz, co najistotniejsze, do produkcji można wykorzystać istniejące linie technologiczne produkujące układy CMOS. Opracowana w firmie ZettaRAM pamięć molekularna, wykorzystująca nanostruktury multiporfiryny, osiągnęła pojemność rzędu megabitów.

Pamięć jednoelektronowa

W drugiej połowie lat 80. pojawiły się możliwości sterowania ruchem pojedynczego elektronu. Pierwszy tranzystor przełączany jednym elektronem opracowała firma Bell w 1987 roku. Obecność elektronu to logiczna 1, jego brak to logiczne 0. Stąd już blisko do skonstruowania pamięci o gęstości upakowania stukrotnie większej niż w obecnych technologiach półprzewodnikowych i minimalnym poborze mocy. Aby nie było zbyt pięknie, obecnie naukowcy rozwiązują problem, jak odczytać zawartość pamięci bez jej utraty i jak utrzymać ją przez dłuższy czas.