物质的潜在状态将使计算机加速10倍

一个由NUST“ MISiS” Sergei Brazovsky教授参加的国际科学家小组对二硫化钽的高层材料进行了研究,结果表明,它的电阻可以以独特的高速度改变,从导电体转换为绝缘体,反之亦然。超快的“切换”功能使您可以将最新电子产品中的材料用作新一代非易失性存储元件。



2016年5月,《自然通讯》杂志在一项研究的基础上发表了第1条文章,该研究是由谢尔盖·布拉佐夫斯基教授在NUST MISiS和国家科学研究中心(法国CNRS)进行的研究以及在研究所的德拉甘·米哈伊洛维奇(Dragan Mikhailovich)教授的监督下进行的一项实验的基础上发表的约瑟夫·斯特凡在卢布尔雅那(斯洛文尼亚)。

谢尔盖·布拉佐夫斯基(Sergei Brazovsky)教授能够对二硫化钽物质的特殊潜在状态进行理论描述,这种材料只有在外部影响下才能实现。这种独特的化合物具有不稳定的内部电子晶格,该内部电子晶格会由于外部脉冲而从根本上发生变化,最终改变了材料本身的物理性质。直到2014年,科学家才通过实验发现了这种潜在状态。

这位科学家发展了他先前构建的用于描述导体-绝缘体开关状态模型的理论。
“我们发现了一种复杂的机制,用于形成带电畴壁(在正常和潜伏状态下将样品区域分开的边界)的网络,这是由于电子晶格的不稳定性而产生的。这使得可以解释观察到的实验:注入的电荷(即,从外部引入样品,在这种情况下使用激光脉冲)产生移动的畴壁,从而将材料从绝缘体变成金属”,
-谢尔盖·布拉佐夫斯基教授说。

在实验期间,用超短激光或电脉冲辐照大小小于100纳米的二硫化钽样品,这会产生超短电流并切换导体-绝缘体的状态。因此,具有一定外部影响的相同材料可以是电流的导体及其绝缘体,并能够快速改变这些状态。

可以应用二硫化钽的这种特性来创建即使在电源关闭的情况下也能够存储信息的非易失性电子存储元件。由于该物质潜在状态的稳定性。材料的导电状态同时加密单元,电介质-零。

传统动态随机存取存储器(DRAM)的存储元件创新操作方案之间的根本区别是,信息记录速度提高了一个数量级。基于超快速二硫化钽的存储元件将能够通过控制电压约1皮秒来进行切换,这比现有最快的类似物快10倍以上。

1Nature Communications,7,11442(2016年5月16日),涉及隐藏电荷密度波状态的快速电子电阻切换,I。Vaskivskyi,IA Mihailovic,S。Brazovskii,J。Gospodaric,T。Mertelj,D。Svetin,P。Sutar和D.米海洛维奇。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN395923/


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