石墨烯是由未卷成纳米管的纯碳原子薄膜所构成，IBM先前曾采用石墨烯开发超快速晶体管原型。莱斯大学由教授James Tour所率领的研究小组，则是首次将石墨烯应用于架构更简单的两端点内存组件。
Tour表示，不同于晶体管这类三端点组件，该团队所开发的石墨烯内存单元仅有两个端点，是透过在内存单的两端加不同电压，来完成写入/擦除。
在实验室里，研究人员透过施加3.5V的电压来断开石墨烯薄片之间的连接信道，以清除内存内容；而将断开又修复，就能让组件再度导通。使用一个1V的讯号，能允许电路来控制内存单元，决定其处在「开」或「关」的状态。
不过此组件的运作机制目前还再研究中，Tour猜测，擦除电压会产生一个机械性开路(mechanical open circuit)，而接下来写入讯号能将其修复。
实验中的内存组件为仅5~10个原子厚度的沈积薄膜，其位细胞(bit cell)仅5纳米(nm)。Tour表示，因为石墨烯薄片不必保持连续的状态，因此位细胞的尺寸几乎完全取决于能将其电极线(electrode lines)做到多细。而由于这种组件仅有两个端点，可置于尺寸极小的十字开关(crossbar switches)之间。
Tour表示：「我们使用化学气相沈积法来放置石墨烯，但是不一定非要形成完美的单层，甚至可以是不连续的，那样的状态不会影响组件的运作。这是一种非常能容许失误的制程。」
该组件的开关电流比(on-off current ratio)能达到1万或100万比1；其它非挥发性内存技术开关电流比只能达到100或10比1。这允许石墨烯薄片内存的位细胞紧密地放置在一起，并且能将导致内存发热的泄漏电流限制到非常小。这种低功耗运作与两端点结构特性，在未来也可能升级为3D架构。
在早期，是由美国太空总署(NASA)赞助超高密度非挥发性内存的研发，不过目前Tour的研发小组是由某家匿名半导体制造商提供资金。
