Almacenamiento en hielo ferroeléctrico confinado en grafeno

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Memoria Ferroelectrica hielo 2D en grafeno

Científicos taiwaneses ha descubierto propiedades ferroeléctricas en el hielo de agua en fase 2D, cuando se realiza un confinamiento nanoelectromecánico entre dos capas de grafeno. Según sus observaciones, este material presenta propiedades memristivas y se podría usar para fabricar un nuevo tipo de memoria no volátil de alta resistencia y capacidad.

La investigación sobre nuevos tipos de memoria no volátil sigue caminos muy diversos, en busca de tecnologías que permiten aumentar la densidad de almacenamiento, el rendimiento y la durabilidad, con un consumo de energía contenido y diferentes factores de forma.

En este camino está contribuyendo mucho el estudio de nuevos materiales como los calcogenuros, el grafeno y otros compuestos con propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas, pero hasta ahora no se había considerado el agua como componente de una tecnología de memoria.

Pero ahora un amplio equipo de investigadores de diferentes instituciones académicas de Taiwán ha descubierto propiedades ferroeléctricas en el hielo de agua cuando se encuentra en una fase 2D. Para ello han realizado un confinamiento nanoelectromecánico de una lámina 2D de hielo entre dos capas de grafeno, otro material que puede adoptar una estructura bidimensional.

Como explican en el trabajo publicado en la revista Nature Communications, tras realizar este proceso el agua forma una fase de hielo 2D a temperatura ambiente que muestra una dipolaridad fuerte y permanente que depende del campo aplicado previamente, lo que para los investigadores muestra una clara evidencia de ordenamiento ferroeléctrico.

Afirman que es vital formar una monocapa 2D de hielo para lograr este ordenamiento ferroeléctrico, y han observado un comportamiento de conmutación mecánico bipolar único, en el que el historial de carga anterior controla el voltaje de transición entre el estado de baja y alta resistencia. Aseguran que esto permitiría construir una memoria no volátil mecánica robusta, con relaciones de conmutación de 106, capacidades de almacenamiento de 4 bits y con una resistencia a la degradación superior a 10.000 ciclos de conmutación.

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