IBM’in yeni buluşu: Hafıza yongaları atom tekniği ile şarj olacak!
IBM’li bilim adamları minik iyon akımlarını kullanarak, yongaları çalıştırmanın yeni yolunu keşfettiler. Atomik ölçek ebatlarını anlama ve hakimiyet edebilme kabiliyeti, günümüzün silikon bazlı bilgi teknolojileri yerine tamamen değişik prensiplere göre çalışan yeni malzemeler ve cihazlar planlamanın önünü açıyor.
IBM, malzeme biliminde atom seviyesinde çığır açan bir inovasyon duyurdu. Bu buluş günümüzün silikon bazlı cihazlarından daha az efor kullanacak silinmeyen yeni bir tip hafıza ve mana yongayı sınıfı yaratacak bir taban oluşturmaya aday.
IBM laboratuvarlarındaki bilim adamları mevcut yarıiletken cihazları çalıştıran ananesel elektrik usulü yerine minik iyon akımlarını kullanarak, yongaları çalıştırmanın yeni bir yolunu keşfettiler. Bu minik iyon akımları, insan beyninin çalışma biçimi olan, hadiseye dayalı işleyiş şeklini taklit edebilen yüklü atom akışları olarak nitelendirilebilir.
Geçit elektrotu ve oksit kanalı üzerindeki IL damlacığıyla tipik iyonik akışkan IL geçitli cihazın optik görüntüsü. Altın rengi gözetici pedler, kablo iletişimleri aracılığıyla makineyle temas kurmak için kullanılır. Sağda, kanalı kahverengimsi sarı ve altın elektrik kontaklarını parlak sarı gösteren cihazın geliştirilmiş görüntüsü bulunur. Kanalın sağ ve solundaki kontaklar, kaynak ve boşaltma kontaklarıdır. Öbür dört kontak, 4 tel mukavemeti ve Hall ölçümleri için kullanılır. Kaynak: IBM
Günümüzde bilgisayarlar genellikle CMOS süreç teknolojileriyle yapılan yarıiletkenleri kullanıyor ve uzun zamandır bu yongaların her iki senede bir performanslarının iki katına çıkacağı, ebatlarının küçüleceği ve maliyetlerinin eksileceği düşünülüyor. Ancak CMOS yongalarını geliştirmek ve inşa etmek için gereken malzemeler ve teknikler, süratle fiziksel ve performans hudutlarına yanaşıyor. Dolayısıyla da, yüksek performanslı ve düşük efor tüketimli cihazlar geliştirecek yeni çözümlere müteveccih gereksinimlerin yakın yarıyılda ortaya çıkacağı öngörülüyor.
IBM’li bilim insanları, izolatör ve geçirgen haller arasında metal oksitlerin tersine çevrilebilir şekilde dönüştürülmesinin muhtemel olduğunu gösterdi. Bu dönüştürme, oksit akışkan ara suratlarındaki elektrik alanları kanalıyla oksijen iyonlarının ilave edilmesi ve kaldırılmasıyla sağlanıyor.
Yapısı itibariyle izolatör olan oksit malzemeler, geçirgen vaziyete dönüştürüldüklerinde IBM deneyleri, makineye verilen efor kesildiğinde dahi malzemelerin statik metal halini koruduğunu ispatladı. Silinmeyen bu özellik, yeni geliştirilen metotla çalışan cihazları kullanan yongaların bilgileri daha faydalı ve statik elektrik akımlarıyla depolayacakları ve aktaracakları anlamına geliyor. Bu kalıcı özellik, bu yeni usulü kullanarak çalışan yongalı aygıtların bilgileri daha aktif ve vaka-esaslı olarak depolayabilecekleri ve kullanabilecekleri anlamına geliyor. Böylece makinelerdeki metal hali gözetmek için statik elektrik akımlarında yakalanmasına gerek kalmıyor.
Malzeme biliminde atom seviyesinde çığır açan bu yeniliği değerlendiren IBM Türk Teknoloji Lideri Kıvanç Uslu açıklıyor: “Atom ölçeğinin ebatlarını anlama ve hakimiyet edebilme kabiliyetimiz, günümüzün silikon bazlı bilgi teknolojileri yerine tamamen değişik prensiplere göre çalışan yeni malzemeleri ve cihazları planlamamızı sağlar. Maddenin halini tersine çevrilebilir şekilde sorgulamak için mevcut yük tabanlı makinelerden çok minik iyon akımlarını kullanan makinelere geçmek, yeni tipte mobil aygıtların ortaya çıkma potansiyelini de yaratıyor. Üç ebatlı tertemiz mimarilerde bu cihazların ve kavramların kullanılması, bilgi teknolojisi sektörü açısından da çok ehemmiyetli bir büyümedir.”
Çığır açan bu yeniliğe erişmek için IBM tahlilcileri, izolatör bir oksit malzeme olan vanadyum dioksite pozitif yüklü iyonlu akışkan elektrolit uyguladılar ve galibiyetli bir biçimde metale çevirdiler. Orijinal izolatör vaziyetine döndürmek için olumsuz yüklü iyonlu bir akışkan elektrolit uygulanana kadar madde, metal haline gözetti.
Uzun senelerdir metalden izolatöre geçiş malzemeleri için metaller üzerine kapsamlı araştırmalar yapılıyor. Ancak, daha evvel elde edilen neticelerin aksine IBM yoğun elektrik alanlarına maruz kaldığında oksit malzemenin vaziyetindeki farklılığın nedeninin metal oksitlere oksijen ilave edilmesi ve kaldırılması olduğunu ortaya çıkardı.
Geçirgenden izolatör vaziyete geçiş, daha evvelleri sıcaklığın değiştirilmesi ya da dış tazyik uygulanmasıyla hakikatleştirilmişti. Fakat her iki usulün de cihaz uygulamaları için uygun olmadığı görülmüştü.
