Paul van Gerven
25 October 2011

Yale-onderzoekers hebben de ’knaktoestand‘ van een stripje silicium gebruikt als basis voor binaire informatieopslag. Het vrij hangende stukje metaal is van nature geknakt, maar dat kan in twee richtingen: naar ’boven‘ of naar ’beneden‘. Via energietoevoer van een laser wisten de Amerikanen te schakelen tussen deze twee toestanden.

Optical_resonator
Met lichtenergie kan de mechanische toestand van een silicium bruggetje worden bepaald.

De basis voor het ongebruikelijke geheugenelement is een ringvormige optische resonantieholte gefabriceerd op een standaard silicium-op-isolator-wafer. De onderzoekers etsten onder een klein deel van het ringetje bijna al het materiaal weg, zodat er een vrij hangend membraan overbleef. Deze procedure haalde ook plaatselijk de spanning van het silicium af, waardoor het stripje zich bol of hol over de leegt heen spant.

Deze toestand is echter metastabiel. Als er met een laser lichtpulsen in de holte werden ’geïnjecteerd‘ met een frequentie die iets hoger ligt dan de natuurlijke resonatiefrequentie, dan begon het bruggetje te vibreren. Een schot laserpulsen met een lagere frequentie zette het juist weer stil. Door te spelen met de frequentie konden de wetenschappers beïnvloeden in welke toestand (hol of bol) het stripje eindigde. De nanomechanische resonator functioneert daarom als een geheugen. Uitlezen geschiedt door te schieten met veel te weinig laserenergie; de brekingsindex verraadt in welke toestand de brug verkeert.

Conventioneel magnetisch of elektronisch geheugen heeft voorlopig weinig te vrezen van zijn nieuwe optische verwant. Het optische geheugen gebruikt namelijk veel meer energie. Eventueel zou het wel geschikt zijn voor toepassingen waar minder geschakeld hoeft te worden, bijvoorbeeld in een optische router. Ook is het minder gevoelig voor straling en hogere temperaturen.

 advertorial 

Machine Learning Conference: 30 March 2022

Machine learning is taking the industry by storm. On 30 March 2022, Bits&Chips organizes the fourth edition of the Machine Learning Conference as a live event in ’s-Hertogenbosch. Interested in giving a talk? We welcome your proposal!