De nouveaux mécanismes de mémorisation

Malgré les économies importantes en consommation d'énergie et la possibilité d'un transfert de données beaucoup plus rapide inhérentes à la MNV, son usage actuel se limite au stockage de sauvegarde ou secondaire. Les améliorations en matière de matériaux et de capacité des dispositifs sont un domaine important de la recherche et développement. Le financement par l'UE du projet HYMEC (Hybrid organic/inorganic memory elements for integration of electronic and photonic circuitry) a contribué à l'étude approfondie des mécanismes de base de la mémorisation des matériaux hybrides nanostructurés.

Cette nouvelle connaissance a mené à la réalisation d'éléments MNV basés sur la commutation de résistance et une extension de fonctionnalité pour permettre un traitement optique et électrique par les dispositifs. La permutation de résistance fait référence au changement dans la résistance du matériau diélectrique lorsque celui-ci est exposé à un courant ou champ électrique. Les systèmes typiques emploient un matériau diélectrique en oxyde de métal de transition et une électrode métallique ordinaire. Le changement dans la résistance est non volatile et réversible.

HYMEC a identifié les mécanismes de permutation de résistance d'un système composé de nanoparticules métalliques inorganiques intégrées à des matrices en matières organiques à liaisons conjuguées (semi-conducteurs organiques). Ce système est basé sur la formation de filaments plutôt que le stockage de charge sur les nanoparticules métalliques, comme on l'a supposé à ce jour.

Cette découverte signifiait qu'une manipulation directe de la résistance par la lumière n'était pas possible L'équipe a donc porté son attention sur la diode montée en série du dispositif et sur la mémoire qui était utilisée pour intégrer les éléments mémoire d'une seule cellule à un réseau périphérique. En utilisant la diode au lieu de la résistance mémoire pour le traitement optique, HYMEC a réussi à augmenter la fonctionnalité de l'élément MNV sans compromettre la performance globale du système.

L'équipe a utilisé une combinaison de techniques expérimentales et théoriques de pointe pour procéder à une caractérisation détaillée des propriétés du système. Grâce à une compréhension plus précise de ces dispositifs, des règles de conception fiable ont pu être définies en vue de leur application aux technologies pertinentes, ainsi que des procédures de production rentable. Les chercheurs ont également étudié la miniaturisation des éléments MNV par l'emploi de nouveaux processus de nanostructuration.

La technologie MVN à laquelle a abouti le projet HYMEC et qui est accessible à la fois électriquement et optiquement, devrait avoir un impact majeur sur la nouvelle génération de dispositifs intégrant la photonique et l'électronique. La production à faible coût et la miniaturisation renforceront l'attractivité de la fonctionnalité pour viser la place de leader européen sur un marché en pleine croissance.