Материалы портала «Научная Россия»

Скрытое состояние вещества ускорит работу оперативной памяти

Скрытое состояние вещества ускорит работу оперативной памяти
Ученые показали, что сопротивление дисульфида тантала можно менять с уникально высокой скоростью, превращая материал из проводника в изолятор и обратно.

Международная группа ученых во главе с Сергеем Бразовским из НИТУ «МИСиС» и Драганом Михайловичем из института Йозефа Стефана в Любляне (Словения) показала, что сопротивление материала под названием дисульфид тантала можно менять с рекордно высокой скоростью, превращая его из проводника в изолятор и обратно. Статья с результатами исследования вышла в журнале Nature Communications.

Таких характеристик удалось добиться за счет того, что дисульфид тантала имеет неустойчивую внутреннюю решетку электронов, которая может принципиально меняться за счет внешнего импульса, преобразуя в итоге физические свойства самого материала. Это скрытое состояние было экспериментально обнаружено учеными в 2014 году.

В ходе эксперимента образец дисульфида тантала размером меньше 100 нанометров облучался сверхкороткими лазерными или электрическими импульсами — они создают сверхкороткие электрические токи и производят переключение состояний проводник-диэлектрик. Таким образом получилось, что один и тот же материал при определенном внешнем воздействии может быть проводником электрического тока и его изолятором, причем способен менять эти состояния с огромной скоростью.

Это свойство может быть полезным при создании энергонезависимых элементов электронной памяти, которые способны сохранять информацию даже при отключенном источнике электрического питания за счет устойчивости скрытого состояния данного вещества. Проводящее состояние материала при этом шифрует единицу, диэлектрическое — ноль.

Принципиальное отличие инновационной схемы работы элементов памяти от традиционной динамической оперативной памяти (DRAM) — на порядок более высокая скорость записи информации. Ультрабыстрые элементы памяти на основе дисульфида тантала будут способны переключаться управляющим электрическим напряжением за время около одной пикосекунды, что более чем в 10 раз быстрее, чем самые быстрые из существующих аналогов.

dram динамическая оперативная память дисульфид тантала компьютеры ниту «мисис» электронная память

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий