在德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的工程师研制出迄今为止最小的存储设备后，从消费电子产品到大数据再到大脑启发计算的各种产品，更快、更小、更智能、更节能的芯片可能很快就会问世。在这个过程中，他们计算出了为这些微型设备解锁密集存储能力的物理机制。

最近发表在《自然纳米技术》上的这项研究基于两年前的一项发现，当时研究人员发明了当时最薄的记忆存储设备。在这项新工作中，研究人员进一步缩小了尺寸，将横截面面积缩小到只有一个平方纳米。

掌握了将密集的存储能力整合到这些设备中的物理原理后，就有了让它们变得更小的能力。材料上的缺陷或孔洞是开启高密度存储能力的关键。

电子与计算机工程系教授Deji Akinwande说:“当一个额外的金属原子进入那个纳米级的孔并将其填满时，它将赋予材料一定的导电性，这会导致变化或记忆效应。”

尽管他们在研究中使用二硫化钼（也称为MoS2）作为主要的纳米材料，但研究人员认为该发现可能适用于数百种相关的原子薄材料。

制造更小的芯片和组件主要是关于功能和便利性。使用较小的处理器，您可以制造更紧凑的计算机和电话。缩小芯片尺寸还可以降低其能量需求并提高容量，这意味着更快、更智能的设备，运行时耗电量更少。

资助这项研究的美国陆军研究办公室经理Pani Varanasi说：“这项工作获得的结果为开发国防部感兴趣的下一代应用铺平了道路，例如超高密度存储、神经形态计算系统、射频通信系统等。”

最初的设备（被研究团队称为“ atomristor”）当时是有记录以来最薄的存储设备，具有单个原子层的厚度。但是，缩小存储设备不仅是要使其更薄，而且还要以较小的横截面面积构建它。

Akinwande说：“科学上的标尺正在下降到一个原子控制记忆功能的水平，而这正是我们在新研究中所完成的。”

Akinwande的设备属于忆阻器的范畴，忆阻器是记忆研究的一个热门领域，其核心是电子元件，它可以改变两个端子之间的电阻，而不需要中间的第三个端子，也就是门。这意味着它们可以比现在的存储设备更小，并拥有更大的存储容量。

此版本的忆阻器是使用Oak Ridge国家实验室的先进设备开发的，承诺的容量约为每平方厘米25兆比特。与商用闪存设备相比，每层存储密度高100倍。