Открыт новый принцип работы памяти
Полупроводниковые компоненты смартфонов и компьютеров, которыми мы пользуемся каждый день, также должны быть значительно тоньше, чтобы устройства были тоньше и легче. Однако традиционные сегнетоэлектрические материалы, используемые для хранения информации, имеют ограничения: их производительность резко снижается при уменьшении толщины, и для их обработки часто требуются сложные процессы. Поэтому активно ведутся исследования новых подходов, которые позволят реализовать свойства памяти (сегнетоэлектричество) в ультратонких материалах без использования традиционных сегнетоэлектрических материалов.
Исследовательская группа из KAIST решила эту проблему с помощью нелогичного на первый взгляд подхода, который позволяет искусственно вызвать сегнетоэлектричество путём объединения несегнетоэлектрических материалов. Они разработали революционную структуру, в которой ультратонкий изолирующий слой (hBN) расположен между графеном, который часто называют материалом мечты, и α-RuCl₃.
Команда исследователей подтвердила, что в этой структуре заряды на границе раздела спонтанно перестраиваются, образуя электрические диполи, которые могут хранить информацию подобно сегнетоэлектрическому материалу. Информацию можно записывать и стирать с помощью электричества, как будто включая и выключая переключатель.
Устройство, разработанное исследовательской группой, работало наиболее стабильно при температуре около −243 °C (30 К) и демонстрировало исключительную стабильность, сохраняя накопленную информацию более пяти месяцев даже при отключённом питании. Кроме того, этим явлением можно управлять исключительно с помощью электрических взаимодействий, и на него не влияет сила или ориентация внешних магнитов (магнитных полей), что делает его значительно более стабильным и эффективным по сравнению с традиционными подходами. Этот результат показывает, что сегнетоэлектричество можно получить простым наложением слоёв без какой-либо структурной деформации.
«Это исследование важно тем, что в нём было обнаружено новое физическое свойство, позволяющее управлять электрическими процессами простым наложением материалов без какой-либо искусственной деформации структуры», — заявил профессор Ёнвук Ким. — Заглядывая в будущее, мы ожидаем, что эта технология ускорит разработку устройств памяти для квантовых компьютеров, работающих при сверхнизких температурах, или полупроводников следующего поколения со сверхнизким энергопотреблением».
Сообщение Открыт новый принцип работы памяти появились сначала на Время электроники.