Der latente Zustand der Materie beschleunigt den Computer zehnmal
Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern unter Beteiligung des Professors von NUST „MISiS“, Sergei Brazovsky, präsentierte Studien über hochschichtiges Material aus Tantaldisulfid, die zeigten, dass sein Widerstand mit einer einzigartig hohen Geschwindigkeit geändert werden kann, indem er von einem elektrischen Leiter zu einem Isolator umgewandelt wird und umgekehrt. Ultraschnelles "Schalten" ermöglicht es Ihnen, das Material der neuesten Elektronik als nichtflüchtiges Speicherelement der neuen Generation zu verwenden.
Im Mai 2016 veröffentlichte die Zeitschrift Nature Communications Artikel 1 auf der Grundlage einer Studie, die eine Synthese der theoretischen Arbeit von Professor Sergei Brazovsky darstellt, die am NUST MISiS und am Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS, Frankreich) durchgeführt wurde, sowie eines Experiments, das unter der Aufsicht von Professor Dragan Mikhailovich am Institut durchgeführt wurde Joseph Stefan in Ljubljana (Slowenien).Professor Sergey Brazovsky konnte eine theoretische Beschreibung des besonderen latenten Zustands der Substanz von Tantaldisulfid erstellen, die dieses Material nur unter dem Einfluss äußerer Einflüsse erreichen kann. Diese einzigartige chemische Verbindung hat ein instabiles inneres Elektronengitter, das sich aufgrund eines äußeren Impulses grundlegend ändern und schließlich die physikalischen Eigenschaften des Materials selbst verändern kann.Der latente Zustand wurde erst 2014 von Wissenschaftlern experimentell entdeckt.Der Wissenschaftler entwickelte die Theorie, die er zuvor konstruiert hatte, um das Modell der Schaltzustände eines Leiter-Isolators zu beschreiben.„Wir haben einen komplexen Mechanismus für die Bildung eines Netzwerks geladener Domänenwände (Grenzen, die die Bereiche der Probe im normalen und im latenten Zustand trennen) entdeckt, die aufgrund der Instabilität des elektronischen Gitters entstehen. Dies ermöglichte die Erklärung des beobachteten Experiments: Die injizierten Ladungen (dh von außen in die Probe eingeführt, in diesem Fall mit Laserpulsen) erzeugen bewegliche Domänenwände, die das Material vom Isolator in Metall verwandeln. “
- sagte Professor Sergei Brazovsky.Während des Experiments wird eine Probe von Tantaldisulfid mit einer Größe von weniger als 100 Nanometern mit ultrakurzen Laser- oder elektrischen Impulsen bestrahlt, die ultrakurze elektrische Ströme erzeugen und den Zustand des Leiter-Isolators umschalten. Somit kann dasselbe Material mit einem bestimmten äußeren Einfluss ein Leiter des elektrischen Stroms und sein Isolator sein und ist in der Lage, diese Zustände mit großer Geschwindigkeit zu ändern.Diese Eigenschaft von Tantaldisulfid kann angewendet werden , um nichtflüchtige elektronische Speicherelemente zu erzeugen, die Informationen speichern können, selbst wenn die Stromquelle ausgeschaltet ist.aufgrund der Stabilität des latenten Zustands dieser Substanz. Der leitende Zustand des Materials verschlüsselt gleichzeitig die Einheit, das Dielektrikum - Null.Der grundlegende Unterschied zwischen dem innovativen Funktionsschema von Speicherelementen und dem herkömmlichen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) besteht in einer um eine Größenordnung höheren Informationsaufzeichnungsgeschwindigkeit. Ultraschnelle Speicherelemente auf Tantaldisulfidbasis können durch Steuern der Spannung für etwa eine Pikosekunde umschalten, was mehr als zehnmal schneller ist als bei den schnellsten vorhandenen Analoga.1Nature Communications, 7, 11442 (16. Mai 2016), Fast Electronic Resistance Switching mit verborgenen Ladungsdichtewellenzuständen, I. Vaskivskyi, IA Mihailovic, S. Brazovskii, J. Gospodaric, T. Mertelj, D. Svetin, P. Sutar und D. Mihailovic. Source: https://habr.com/ru/post/de395923/
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