Wetenschappers lezen geheugen uit met licht

Onderzoekers hebben een nieuw type geheugen ontwikkeld dat met behulp van licht kan worden uitgelezen. Daarmee zou het geheugen duizenden malen sneller kunnen worden uitgelezen dan conventionele opslagmedia.

De onderzoekers maken gebruik van een materiaal dat bismutferriet heet. Dat kan twee polarisatietoestanden aannemen, die gebruikt kunnen worden als representatie van een 0 of een 1. Door het aanbrengen van een spanning kan tussen de twee polarisatietoestanden geschakeld worden, maar voor het uitlezen van de data is deze techniek ongeschikt, aangezien de aangebrachte spanning tegelijk de bits wist. Twee wetenschappers van de universiteiten van Berkeley en Singapore hebben daar een oplossing voor gevonden.

Bismutferriet is niet alleen gevoelig voor elektrische spanningen, maar reageert ook op zichtbaar licht. Het materiaal genereert spanning als het door licht beschenen wordt en die spanning is afhankelijk van de polarisatie van het bismutferriet. De opgewekte spanning kan weer door elektrodes worden uitgelezen. Daarbij wordt de polarisatie, en daarmee de opgeslagen data, niet gewijzigd. De twee onderzoekers maakten een prototype met zestien geheugencellen en beschreven de geheugencellen met elektrodes van metaaloxide en metaal.

Het beschrijven van het geheugen door de polariteit van het bismutferriet te veranderen vergde slechts 3V, terwijl nand-cellen ongeveer 15V vergen. Bovendien kost lezen en schrijven naar de bismutferriet-cellen slechts 10 nanoseconde, terwijl dat bij flashgeheugen duizenden malen langer duurt. Twee uitdagingen resteren de onderzoekers nog: het verkleinen van hun geheugencellen, die nu nog in de orde van micrometers groot zijn, en het ontwikkelen van een belichtingssysteem dat individuele geheugencellen en niet de buurcellen belicht.