Nuevos mecanismos para almacenar datos

En la actualidad los NVM solo se utilizan como sistemas de almacenamiento de datos secundario o a largo plazo incluso pese al enorme ahorro energético y la velocidad de transferencia de datos alcanzada. Las mejoras en los materiales y las capacidades de los dispositivos son dos ámbitos importantes para las labores de investigación y desarrollo. La financiación europea aportada al proyecto HYMEC (Hybrid organic/inorganic memory elements for integration of electronic and photonic circuitry) contribuyó a la realización de investigaciones sobre los mecanismos fundamentales de almacenamiento de información de los materiales híbridos nanoestructurados.

Los conocimientos generados dieron lugar a la creación de nuevos elementos NVM basados en conmutación de la resistencia y en una ampliación de la funcionalidad para dar lugar a dispositivos de acceso óptico y eléctrico. La conmutación basada en la resistencia consiste en un cambio en la resistencia de un material dieléctrico al exponerse a un campo o corriente eléctricos. Los sistemas más comunes se sirven de un dieléctrico de óxido de metal de transición y un electrodo de metal normal. El cambio en la resistencia no es volátil ni irreversible.

En HYMEC se identificaron los mecanismos de conmutación de la resistencia de un sistema compuesto por nanopartículas metálicas inorgánicas incluidas en matrices de materiales orgánicos conjugados (semiconductores orgánicos). Su método se basa en la formación de filamentos en lugar de en el almacenamiento de la carga en las nanopartículas de metal tal y como se creía hasta ahora.

Este descubrimiento implica que no es posible manipular de manera directa la resistencia por medios ópticos. El equipo estudió entonces el diodo del dispositivo en serie con la memoria que se utilizó para aplicar los elementos de memoria única en una red de dispositivos. El empleo del diodo en sustitución del resistor de memoria para el acceso óptico por el que optó el proyecto HYMEC amplió la funcionalidad del elemento NVM sin perjuicio para las prestaciones del sistema.

El equipo al cargo utilizó una combinación de técnicas teóricas y experimentales de última generación para caracterizar de un modo exhaustivo las propiedades del sistema. Los conocimientos obtenidos dieron pie a la creación de normas de diseño fiables para este tipo de dispositivos en aplicaciones con relevancia tecnológica y resultaron fundamentales a la hora de generar medios de producción rentables. Los científicos de HYMEC estudiaron el empleo de procesos de nanoestructuración nuevos para miniaturizar los elementos de NVM.

La tecnología NVM de HYMEC, con acceso eléctrico y óptico, influirá en gran medida en una nueva generación de dispositivos en los que se integre la fotónica y la electrónica. Su miniaturización y producción a bajo coste ampliarán el atractivo del sistema y situarán a Europa al frente de un sector comercial en auge.