L'état latent de la matière accélérera l'ordinateur 10 fois

Un groupe international de scientifiques, avec la participation du professeur de NUST «MISiS», Sergei Brazovsky, a présenté des études sur un matériau en couches élevées de disulfure de tantale, qui ont montré que sa résistance peut être modifiée à une vitesse particulièrement élevée, passant d'un conducteur électrique à un isolant et vice versa. La «commutation» ultrarapide vous permet d'utiliser le matériau de l'électronique la plus récente comme élément de mémoire non volatile de la nouvelle génération.



En mai 2016, la revue Nature Communications a publié l'article 1 sur la base d'une étude qui est une synthèse des travaux théoriques du professeur Sergei Brazovsky, effectués au NUST MISiS et au Centre national de la recherche scientifique (CNRS, France) et d'une expérience menée sous la direction du professeur Dragan Mikhailovich à l'Institut. Joseph Stefan à Ljubljana (Slovénie).

Le professeur Sergey Brazovsky a été en mesure de construire une description théorique de l'état latent spécial de la substance du disulfure de tantale, que ce matériau ne peut atteindre que sous l'influence d'influences externes. Ce composé chimique unique a un réseau électronique interne instable, qui peut fondamentalement changer en raison d'une impulsion externe, transformant éventuellement les propriétés physiques du matériau lui-même.L'état latent n'a été découvert expérimentalement par des scientifiques qu'en 2014.

Le scientifique a développé la théorie qu'il a construite plus tôt pour décrire le modèle des états de commutation d'un conducteur-isolant.
«Nous avons découvert un mécanisme complexe pour la formation d'un réseau de murs de domaine chargés (frontières séparant les régions de l'échantillon dans les états ordinaire et latent), qui sont créés en raison de l'instabilité du réseau électronique. Cela a permis d'expliquer l'expérience observée: les charges injectées (c'est-à-dire introduites dans l'échantillon de l'extérieur, en l'occurrence à l'aide d'impulsions laser) créent des parois de domaine mobiles, transformant le matériau de l'isolateur en métal »,
- a déclaré le professeur Sergei Brazovsky.

Au cours de l'expérience, un échantillon de disulfure de tantale d'une taille inférieure à 100 nanomètres est irradié avec un laser ultra-court ou des impulsions électriques, qui créent des courants électriques ultra-courts et commutent l'état du conducteur-isolant. Ainsi, le même matériau avec une certaine influence extérieure peut être conducteur de courant électrique et son isolant, et est capable de changer ces états à grande vitesse.

Cette propriété du disulfure de tantale peut être appliquée pour créer des éléments de mémoire électroniques non volatils qui sont capables de stocker des informations même lorsque la source d'alimentation est coupée.en raison de la stabilité de l'état latent de cette substance. L'état conducteur du matériau en même temps chiffre l'unité, le diélectrique - zéro.

La différence fondamentale entre le schéma innovant de fonctionnement des éléments de mémoire de la mémoire vive dynamique (DRAM) traditionnelle est une vitesse d'enregistrement des informations plus élevée d'un ordre de grandeur. Les éléments de mémoire à base de disulfure de tantale ultrarapides pourront commuter en contrôlant la tension pendant environ une picoseconde, ce qui est plus de 10 fois plus rapide que les analogues existants les plus rapides.

1Nature Communications, 7, 11442 (16 mai 2016), commutation électronique à résistance rapide impliquant des états d'ondes de densité de charge cachés, I.Vaskivskyi, IA Mihailovic, S. Brazovskii, J.Gospodaric, T.Mertelj, D.Svetin, P. Sutar et D. Mihailovic.

Source: https://habr.com/ru/post/fr395923/


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