Дослідники з Університету Брауна створили надтонку магнітоелектричну плівку, яка зберігає властивості на атомарному рівні. Розробка може допомогти створювати енергоощадніші чипи для штучного інтелекту та пам’ять нового покоління
Робота команди опублікована в журналі Nature Materials. Учені працювали з феритом вісмуту — матеріалом, який одночасно має електричні та магнітні властивості. Таке поєднання дає змогу керувати магнітним станом за допомогою електричного поля, що потенційно потребує менше енергії, ніж традиційні підходи.
Головною перешкодою була так звана «мертва зона»: на межі тонкої плівки та основи електричне поле слабшало, а матеріал втрачав потрібні властивості. Що тоншим ставало покриття, то сильніше цей ефект заважав його роботі.
Як науковцям вдалося подолати проблему
Команда вирощувала плівку на підкладці з диспрозієвого скандату. Різниця між кристалічними структурами матеріалів створила стискальне напруження, яке допомогло зберегти потрібний стан фериту вісмуту. Додатковий металевий шар поглинав небажані електричні поля, що виникали на межі матеріалів.
У результаті дослідники отримали плівки завтовшки лише кілька ангстремів, у яких збереглися і фероелектричні, і магнітні властивості. Це важливо для майбутніх компонентів, адже дає змогу зменшувати розміри елементів без втрати їхньої функціональності.
Фото: ChatGPT
Що це може змінити для чипів
Магнітоелектричні матеріали розглядають як основу для пам’яті та логічних елементів, які перемикаються за допомогою електричного поля. У перспективі такий підхід може знизити енергоспоживання пристроїв, що виконують інтенсивні обчислення, зокрема систем штучного інтелекту.
Читайте також: Дві ШІ-акції, які можуть перетворити $10 на $100 за рік
Втім, відкриття поки що не означає появу готових наднизькоенергетичних чипів. Дослідники продемонстрували властивості матеріалу в лабораторії; перед практичним застосуванням потрібно перевірити стабільність, масштабованість виробництва та сумісність із технологічними процесами виготовлення мікросхем.
Наступний етап — з’ясувати, як така плівка поводиться в реальних пристроях і чи можна на її основі створити надійні компоненти у великих масштабах. Якщо це вдасться, матеріал може стати одним зі шляхів знизити витрати енергії на обробку даних.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Кити масово продають XRP: що відбувається
ШІ подвоїв точність прогнозів погоди на кілька тижнів уперед
2 акції, на які варто звернути увагу в листопаді
Джерело: Brown University.
Telegram 
Viber 
