該研究由斯坦福大學材料科學與工程副教授、SLAC國家加速器實驗室的亞倫·林登伯格（Aaron Lindenberg）領導，它是當今計算機利用閃存芯片等矽基技術完成的非易失性存儲器存儲類型的重大升級。
這壹技術基於新發現的壹類金屬，它們能形成令人難以置信的薄層，僅有三個原子厚。研究人員將這些名為“二碲化鎢”（tungsten ditelluride）的金屬制成的層堆疊起來，就像壹副納米級的紙牌。通過向牌堆中註入極小的電流，研究人員使每個奇數層相對於其上下的偶數層發生了輕微的偏移。這種偏移是永久性的，或者說是非易失性的，直到另壹個電流的沖擊使奇數層和偶數層再次重新排列。
林登伯格說：“層的排列成為壹種編碼信息的方法。創造了存儲二進制數據的開和關、1和0。”
為了讀取存儲在這些變化的原子層之間的數字數據，研究人員利用了壹種被稱為Berry曲率的量子特性，它像磁場壹樣操縱材料中的電子，以讀取層的排列而不幹擾堆棧。
林登伯格實驗室的博士後學者、該論文的第壹作者肖軍（Jun Xiao）表示，來回移動層需要的能量非常小。這意味著向新器件寫入壹個0或1所需的能量應該比今天的非易失性存儲器技術要少得多。此外，根據同壹小組去年在《自然》雜誌上發表的研究，原子層的滑動可以如此迅速地發生，以至於數據存儲的完成速度可以比現有技術快壹百多倍。
原型設備的設計部分基於***同作者、德州農工大學助理教授錢曉峰（Xiaofeng Qian）和他實驗室的研究生王華（Hua Wang）貢獻的理論計算。在研究人員觀察到與理論預測壹致的實驗結果後，他們進行了進壹步的計算，這使他們相信，進壹步完善其設計將大大提高這種新方法的存儲能力，為向使用超薄二維材料的壹類新的、而且強大得多的非易失性存儲器轉變鋪平道路。
該團隊已經為他們的技術申請了專利，同時進壹步完善了他們的存儲器原型和設計。他們還計劃尋找其它的2-D材料，這些材料可以作為數據存儲介質，甚至比“二碲化鎢”效果更好。
林登伯格說：“對這些超薄層進行非常微小的調整對其功能特性有很大的影響。我們可以利用這些知識來設計新的節能設備，以實現可持續和智能的未來。”
《自然物理學》雜誌上發表了這項研究。