Наука и технологии
# сша
Ещё

Исследователи из Брауновского университета научились создавать ультратонкие пленки для энергоэффективной памяти

Исследователи из Брауновского университета научились создавать ультратонкие пленки для энергоэффективной памяти
Ученые из США разработали метод создания ультратонких пленок для чипов на основе феррита висмута. Новая технология позволит значительно снизить энергопотребление устройств хранения данных.

Специалисты из Брауновского университета в США совершили прорыв в области создания сверхтонких пленок, предназначенных для использования в устройствах памяти. Согласно данным издания «Наука Mail», которые основываются на материале журнала Nature Materials, данная технология позволит модернизировать чипы на базе мультиферроидного феррита висмута, существенно снизив их аппетит к электроэнергии.

Феррит висмута представляет собой представитель мультиферроиков — категории материалов, крайне перспективных для производства энергосберегающих микросхем. Уникальность таких структур заключается в возможности переключать электрическую поляризацию с помощью минимального напряжения для записи информации, в то время как процесс считывания данных происходит магнитно. Однако при попытках сделать материал экстремально тонким возникает серьезная техническая преграда: кристаллическая решетка разрушается, из-за чего под влиянием внутренних полей электрическая поляризация постепенно исчезает.

Чтобы преодолеть этот физический барьер, научная группа предложила использовать в качестве подложки скандат диспрозия. Этот компонент эффективно стабилизирует структуру решетки феррита висмута за счет эффекта сжимающей деформации. Кроме того, внедрение дополнительного металлического слоя позволяет нейтрализовать вредные электрические поля и удерживать необходимый уровень поляризации.

Благодаря такому подходу феррит висмута не только сохраняет свои ключевые мультиферроидные свойства, но и демонстрирует повышенные магнитные показатели. Материал трансформируется в альтермагнетик — состояние, объединяющее физические черты ферромагнетика и антиферромагнетика. Подобные характеристики позволяют быстро интегрировать новые компоненты в системы и обеспечивают мощный сигнал, необходимый для безошибочного считывания данных.

Разработчики убеждены, что их открытие станет важным этапом на пути к созданию вычислительных систем нового поколения, работающих при минимальных энергозатратах. Как подчеркнул один из участников проекта, доцент кафедры инженерии в Брауновском университете Лукас Каретта, фундаментальная цель исследователей состоит в том, чтобы > «научиться проектировать материалы в нужной форме, иногда даже превосходящей природную».

Стоит отметить, что это не единственное достижение в сфере обработки данных: ранее эксперты из МИЭМ ВШЭ и Сколтеха представили гибридный метод декодирования сигналов. Их разработка позволяет заметно снизить вычислительную нагрузку и легко внедряется в существующие электронные компоненты.

Здесь может быть ваша реклама