Ferroelectric Random Access Memory (FRAM) lagrar datordata med hjälp av en speciell ”ferroelektrisk film” som har förmågan att snabbt ändra polaritet. Den kan behålla data även när strömmen inte är på, så den klassas som icke-flyktigt minne. Ferroelektriskt minne fungerar utan batterier och förbrukar lite ström när information skrivs eller skrivs om till chippet. Prestanda hos direktminnet kombineras med förmågan hos skrivskyddat minne i ferroelektriskt minne. Det används för smarta kort och mobila enheter som mobiltelefoner eftersom lite ström används och minneschipsen är svåra att komma åt för någon som manipulerar dem.
Ett ferroelektriskt minneschip fungerar genom att använda en blyzirkonat-titranatfilm för att förändra ett elektriskt fält runt det. Atomerna i filmen ändrar den elektriska polariteten till positiv eller negativ, eller vice versa. Detta gör att filmen beter sig som en switch som är kompatibel med binär kod och som kan möjliggöra att data lagras effektivt. Filmens polaritet förblir densamma när strömmen är avstängd, vilket håller informationen intakt och låter chippet arbeta utan mycket energi. Ferroelektriska minneschip kommer till och med att behålla data om strömmen plötsligt slås av, till exempel vid ett strömavbrott.
Jämfört med dynamiskt direktminne (DRAM) och elektriskt raderbart programmerbart läsminne (EEPROM), förbrukar ferroelektriskt minne 3,000 10,000 gånger mindre ström. Den beräknas också hålla XNUMX XNUMX gånger längre eftersom information kan skrivas, raderas och skrivas om många gånger. Ett dielektriskt skikt används i DRAM, men ett ferroelektriskt skikt används i stället för det för FRAM. Strukturen på de olika minneschipsen är annars väldigt lika.
Även känt som FeRAM, kan ferroelektriskt minne skriva mycket snabbare än andra minnen. Skrivhastigheten har uppskattats vara nästan 500 gånger snabbare än med en EEPROM-enhet. Forskare har använt elektronmikroskop för att göra bilder av de elektriska fälten på minneschippens yta. Med den här tekniken kan de mäta material som gör att polarisering kan kontrolleras på atomär skala, för att skapa minneschips som fungerar ännu snabbare.
Ferroelektriskt minne är mer energieffektivt än andra typer av datorminnen. Det är också säkrare att använda och lagra data på eftersom viktig information inte går förlorad lika lätt. Den är lämplig för användning i mobiltelefoner och i radiofrekvensidentifieringssystem (RFID). Minneschipsen kan också skriva om data många fler gånger, så minnet kommer inte att slitas ut och behöver bytas ut på kort tid.