原子スケールメモリ技術、447TB/cm²の記録密度実現
原題: 447 TB/cm² at zero retention energy – atomic-scale memory on fluorographane
研究者らが単層フルオログラフェン基盤の新メモリ技術を発表。1cm²あたり447TBの情報保存が可能で、保持エネルギーはゼロ。フッ素原子の配向変化を利用し、熱的ビット反転率は10^-65 s^-1、量子トンネル率は10^-76 s^-1を実現。従来技術を5桁上回る記録密度を達成した。
研究者のIlia Toliらが、単層フルオログラフェン（CF）を用いた革新的なメモリ技術を発表した。この技術は、AI時代における「メモリウォール」問題とNANDフラッシュ供給危機への解決策として提案されている。同技術は、sp3混成炭素骨格に対するフッ素原子の双安定共有結合配向を利用し、各フッ素原子が本質的で放射線耐性のある二進自由度を構成する。C-F反転障壁は約4.6eV（B3LYP-D3BJ/def2-TZVP計算）で、300Kでの熱的ビット反転率は約10^-65 s^-1、量子トンネル率は約10^-76 s^-1となる。これにより自発的ビット損失メカニズムが同時に排除される。障壁はC-F結合解離エネルギー（5.6eV）を下回るため、反転中も共有結合が保持される。1cm²のシート1枚で447TBの非揮発性情報をゼロ保持エネルギーで符号化でき、体積ナノテープ構造では0.4-9ZB/cm³まで拡張可能。読み書きアーキテクチャは走査プローブ検証から近場中赤外アレイ、二面並列構成まで段階的に進歩し、Tier 2アレイスケールで総スループット25PB/sを予測している。
なぜ重要か
従来技術を5桁上回る記録密度により、AI時代のメモリ制約解決と次世代ストレージ革命の可能性を示している。
出典
※ 本記事は海外メディアの公開情報を元に編集部が日本語で要約したものです。投資判断の推奨ではありません。