23.08.2022, 10:07
Сергей Васильев
6
18,4 тыс

Ученые нашли материал с «памятью» о собственном прошлом

❋ 4.7

Диоксид ванадия «помнит» фазовый переход как минимум несколько часов после его совершения. Это делает его перспективным для очередной революции в микроэлектронике.

©POWERlab, EPFL

Диоксид ванадия (VO2) — материал, способный демонстрировать прямо противоположные свойства. При нагревании до температуры около плюс 68 градусов Цельсия он совершает резкий фазовый переход, из полупроводника становясь проводником, а при остывании возвращается в прошлое состояние.

Новые эксперименты показали, что при этом материал сохраняет «память» о совершенном переходе на часы, а возможно, и целые дни. Благодаря такой способности он может открыть совершенно новое направление в развитии микроэлектроники — в создании следующего поколения микросхем для вычислений и памяти. Об этом ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) пишут в статье, опубликованной в журнале Nature Electronics.

Элисон Матиоли (Elison Matioli) и его коллеги исследовали скорость фазового перехода диоксида ванадия под действием сверхкратких импульсов тока. Его движение через материал вызывало нагрев и изменение кристаллической структуры, приводя к фазовому переходу в металлическое состояние. Точные измерения показали, что материал «запоминает» такой переход и в следующий раз совершает его легче. «Память» VO2 сохраняется на протяжении как минимум трех часов.

Инструментов, позволяющих измерить эффект на более долгих промежутках времени, у ученых пока нет. Однако они полагают, что в принципе его можно будет проследить в течение нескольких дней после первоначального перехода. Кроме того, Матиоли и его соавторы считают, что аналогичными свойствами могут обладать некоторые другие соединения.

Если такие материалы найдут и освоят, они способны совершить революцию в микроэлектронике. Устройства на их основе могут служить деталями для вычислительных микросхем и элементов памяти. Они станут еще дешевле, быстрее и масштабируемее, чем современные, которые производятся на основе полупроводников. Над подобными устройствами, основанными на фазовых переходах в материале, работают и в России.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 08:31
Марк Чернов

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

6 Комментариев
Kiridan
24.08.2022
Что у нас только не сулило прорыв в микроэлектронике, а воз и ныне там.