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如圖所示，開關元件在（a）主視圖和（b）俯視圖角度觀察時，圖示中心處為氧化鉻。氧化鉻被一磁分路所環繞以阻擋磁場，同時也被位于頂部的讀頭所包圍。來源：Ahmed和Victora

      隨著計算機越來越多地將內存包裝置越來越小的設備中，各公司正努力以一種高效節能的方式快速減少內存組件。

      來自美國物理研究所的研究人員研發出了一種新的氧化鉻（Cr2O3）開關元件，該開關元件可用于縮減計算機的內存和閃存。

      來自明尼蘇達大學的研究員兼論文作者Randall Victora在一份聲明中表示：“該器件具有更好的可擴展性，因此它可以設計得更小，并且一旦經過適當改進，它將更加節能。”

      計算機內存由開關元件組成。這些元件可以開和關以存儲信息單元0和1。此前，人們發現氧化鉻可以僅通過一種電場來切換信息的磁電特性。然而，該過程需要有靜電磁場存在。

      在這項新研究中，研究人員用磁性材料包圍住氧化鉻，為具有氧化鉻核心的存儲設備創造出一種不需任何外部施加磁場的設計。該技術通過與鉻磁矩的量子力學耦合，提供了有效的磁場，同時使器件在排列時可有效阻止雜散磁場對附近器件的影響。

      一元件置于設備頂部以讀取設備狀態從而確定設備處于1和0哪種狀態。由于氧化鉻和磁性材料之間所存在的界面，可能會允許將更多的存儲器裝入更小的空間內。

      當設備變得越來越小時，則相對于其體積的界面面積越大，設備運行性能就會越好。這一特性優于傳統半導體。傳統半導體隨著比表面積增加，將會導致更大的電荷泄漏和熱損失。

      研究人員現在正試圖利用氧化鉻制造出一種非易失性設備并會對其進行測試。該設備可能會替代計算機中的動態隨機存取存儲器（DRAM）。DRAM由于其固有的波動性，一旦電源中斷經常會導致其丟失某些關鍵信息。

      Victora說，“DRAM擁有巨大的市場。它提供了計算機內部的快速內存，但問題是它泄漏了很多電量，這使其能源利用率極低。”

      雖然研究人員們滿懷期待，但制造出這樣的設備需克服明顯的耐熱限制。通過建模預測到，該設備將在30℃左右時停止運行。

       一種可能性是通過摻雜其他元素來優化氧化鉻以改進其功能，并使其更適于替換現有的存儲器件。