Поделиться
В России создали прототип наноэлементов на замену кремниевых компонентов в компьютерах будущего
Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» создали прототипы наноразмерных мемристеров, которые могут стать компонентами для создания миниатюрной электроники, основанной на совершенно новых принципах.
Достижение ученых
Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» создали прототипы мемристеров — наноразмерных элементов, которые позволят создавать миниатюрные энергонезависимые детали, обладающие собственной памятью и функцией обработки информации, пишет ТАСС.
Из таких комплектующих в будущем возможно создание компактных компьютеров на новых физических принципах.
«В основе созданных учеными мемристоров лежат пленки нанометровой толщины из титаната бария — материала, поляризацией которого можно управлять при помощи электрического поля. Сам титанат бария (BaTiO3) является перспективным материалом для создания вычислительных устройств на новых физических принципах. Ученые «ЛЭТИ» определили физические параметры, от которых зависит управление элементами памяти этих устройств», — сказали в пресс-службе вуза.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» основан в 1886 г., первое в Европе высшее учебное заведение в области электротехники.
Мемристор из титана бария
Мемристеры способны изменять значение своего сопротивления под действием напряжения и «запоминать» это состояние на длительное время. При этом для хранения этой информации элементу не нужна энергия. Поэтому на их основе в перспективе можно создать энергонезависимые компоненты, которые могут хранить и обрабатывать информацию.
Специалисты «ЛЭТИ» предложили свой вариант подобного элемента на основе перспективного материала — титаната бария — и провели высокоточные измерения в серии экспериментов, позволивших решить фундаментальную задачу — выявить параметры, которые позволят в будущем управлять элементами на основе мемристеров.
Для этого была разработана специальная математическая модель. С ее помощью ученым удалось установить физические процессы, вследствие которых в пленках титаната бария изменяется резистивное состояние, то есть параметры, при которых материал может становиться основой для энергонезависимых элементов со своей памятью.
Эксперименты проводились в условия сверхвысокого вакуума, то есть при давлении на несколько порядков ниже того, что существует в космосе, и при разных температурных режимах — от минус 243 до плюс 26 градусов Цельсия.
Компьютеры будущего
Привычная нам вычислительная техника с кремниевыми компонентами в основе подходит к пределам своих возможностей по компактности, быстродействию и энергопотреблению, сказала профессор кафедры микро- и наноэлектроники «ЛЭТИ» Наталья Андреева.
Одно из перспективных направлений — создание электроники на альтернативных физических принципах, в том числе на электрических элементах со своей памятью. Разработку подобных элементов сейчас также ведут за рубежом.
«Полученные результаты — это значимый вклад в создание мемристоров с многоуровневой резистивной памятью, которые в перспективе могут лечь в основу нейроморфных компьютеров будущего», — добавила Андреева.
Короткая ссылка
