أظهرت دراسة حديثة نُشرت في مجلة Nanoscale أن تقلص حجم وحدات الذاكرة المبنية على مفاتيح الترانزستور الفيروإلكتريك (FTJs) يُحدث تحسّناً كبيراً في أدائها، مما يفتح آفاقاً جديدة لتقنيات الذاكرة غير المتطايرة المستقبلية. قاد فريق بحثي من جامعة ساينس توكيو، بقيادة البروفيسور يوتاكا ماجيميا من مختبر المواد والهياكل، دراسة معمقة لوحدات FTJ مصغّرة تم تصنيعها مباشرة على أشباه موصلات السيليكون، باستخدام مواد متوافقة مع عمليات التصنيع الحديثة مثل أكسيد الهافنيوم المُعدّل باليتربيوم (HfO₂). تُعدّ هذه الوحدات مكونة من طبقة رقيقة (2–3 نانومتر) من مادة فيروإلكتريك، مُحاطة بطبقة تيتيانيوم/أكسيد التيتيانيوم من الأعلى وطبقة بلاتين من الأسفل، على قاعدة من أكسيد السيليكون/سيليكون. تم تصميمها على شكل "مصفوفة مصغّرة على شكل صليب" (nanocrossbar)، ما يسمح بتحقيق كثافة عالية جدًا للخلايا الذاكرة، ودعم التوصيل ثنائي الطرف، وهو ما يجعلها مناسبة للتكامل ثلاثي الأبعاد والتوسع الصناعي. أظهرت القياسات الكهربائية أن الإلكترونات تنتقل عبر الطبقة الفيروإلكتريك عبر ظاهرة التسرب الكمي (tunneling) في كلتا الحالتين: "مغلقة" (OFF) و"مفتوحة" (ON)، حتى عند درجات حرارة منخفضة جدًا، ما يشير إلى أن التوصيل لا يعتمد على تيارات التسرب أو النقل الحراري، كما كان يحدث في أبحاث سابقة. الأهم من ذلك، أن التقلص في حجم الوحدة (من 25 نانومتر إلى أصغر) أدى إلى زيادة هائلة في نسبة التوصيل المُتغيرة بالقطبية (TER)، وهي المعيار الأساسي لتمييز الحالتين الذاكرةيتين. وبلغت هذه النسبة عند أصغر وحدة (25 نانومتر) 2200، أي أكثر من عشرة أضعاف ما تم تحقيقه في الأحجام الأكبر. هذا يتحدى الفرضية الشائعة بأن التصغير يُضعف أداء الأجهزة، ويُظهر أن التقلص المكثف يمكن أن يكون استراتيجية فعّالة لتحسين الكفاءة، والموثوقية، وقابلية التكبير في الذاكرة. ويعزّز هذا النتائج من إمكانية استخدام FTJs في تطبيقات حساسة للطاقة مثل الذكاء الاصطناعي، الحوسبة على الحافة (edge computing)، وإنترنت الأشياء (IoT)، حيث تتطلب الأنظمة تكثيف البيانات وتخزينها بسرعة وانسيابية مع استهلاك منخفض للطاقة. يؤكد البروفيسور ماجيميا أن هذه النتائج تقدم أساساً تجريبياً قوياً لتطوير ذاكرة فائقة الكثافة، منخفضة الاستهلاك، وقابلة للتكامل ثلاثي الأبعاد، وهي مطلوبة بشدة لدعم التطورات التكنولوجية المستقبلية. وتمثل الدراسة خطوة مهمة نحو تجاوز حدود الذاكرة التقليدية مثل الـFlash، التي تواجه مشاكل في التسرب والموثوقية مع التصغير المستمر.