Недавно разработанное транзисторное устройство продемонстрировало исключительный уровень устойчивости в ходе испытаний, показав настолько хорошие результаты, что оно обещает полностью изменить электронику и гаджеты, которыми мы пользуемся каждый день. Исследование опубликовано в журнале Science.
Эти крошечные переключатели играют важную роль практически в каждом современном электронном устройстве, они участвуют в хранении данных и обработке информации в двоичном состоянии «включено» или «выключено», переключаясь туда и обратно несколько раз в секунду.
Благодаря замечательному сочетанию скорости, размера и износостойкости эта новейшая разработка потенциально представляет собой огромное усовершенствование для потребительских устройств, таких как телефоны и ноутбуки, а также для центров обработки данных, которые хранят всю нашу информацию в облаке.
По мнению международной группы исследователей, стоящих за новым исследованием, наши машины и системы могут стать значительно быстрее, эффективнее и надежнее, если эту технологию удастся масштабировать до практического уровня.
«В моей лаборатории мы в основном занимаемся фундаментальной физикой», — говорит физик Пабло Харильо-Эрреро из Массачусетского технологического института (MIT). «Это один из первых и, возможно, самых ярких примеров того, как фундаментальная наука привела к чему-то, что может оказать существенное влияние на практическое применение».
Транзистор изготовлен из недавно изобретенного сверхтонкого сегнетоэлектрического материала (с положительными и отрицательными зарядами на разных уровнях) на основе нитрида бора. Используются два слоя материала, которые слегка смещаются при подаче электричества, изменяя конфигурацию атомов бора и азота.
Такая конструкция делает транзисторы невероятно быстрыми и невероятно тонкими, два свойства, которые могут иметь огромное значение для того, чтобы сделать электронику более компактной и эффективной. Подумайте о возможности упаковать больше памяти и вычислительной мощности в гораздо меньшие устройства, которые потребляют гораздо меньше энергии.
Более того, небольшое смещение слоев также изменяет свойства материала, поэтому износ минимальный. Транзистор способен включаться и выключаться не менее 100 миллиардов раз без признаков износа, что означает, что он гораздо более долговечен, чем устройства хранения флэш-памяти, используемые в настоящее время .
«Каждый раз, когда вы записываете и стираете флэш-память, происходит некоторая деградация», — говорит физик Рэймонд Ашури из Массачусетского технологического института. «Со временем он изнашивается, а это значит, что вам придется использовать очень сложные методы для распределения мест чтения и записи на чипе».
Исследователи, стоящие за изобретением, признают, что предстоит пройти долгий путь, прежде чем эти транзисторы можно будет использовать в реальных устройствах. Создание одного устройства в лаборатории — это хорошее начало, но для сегодняшней электроники нужны миллиарды и миллиарды транзисторов.
Однако команда взволнована тем, куда это может зайти дальше. Это также может оказаться полезным в исследовании других областей физики, например, использование света вместо электричества может вызвать сдвиг слоя.
Очевидно, что наша нынешняя зависимость от технологий и цифровых устройств означает, что любые инновации в этой области могут иметь далеко идущие последствия и преимущества, которые затронут большинство людей на планете.
NatCom: ИИ-анализ крови предсказывает болезни сердца за 15 лет до симптомов
Сердечно-сосудистые болезни становятся причинами летальных исходов для около 20 миллионов человек ежегодно. Привычные маркеры оценки риска: возраст, давление, вредные привычки — не позволяют улавливать наиболее ранних молекулярных изменений, позволяющих задействовать…
Золото назвали перспективным материалом для квантовых устройств
Золото в перспективе способно стать базовой платформой для квантовых технологий. Два крупных научных центра — Пенсильванский университет и Университет Торонто показали успешные результаты в применении данного металла. Исследования ведутся при…
Создан пластик, способный полностью исчезнуть за 6 дней
Китайскими учеными создан саморазрушающийся «живой» пластик, который способен при посредстве генетически модифицированных бактерий полностью распадаться за шесть дней, даже не формируя микропластика. О новинке рассказал ресурс pubs.acs.org. Она потенциально может…
МО: за ночь над регионами России сбили 133 украинских БПЛА
Российские средства ПВО перехватили и уничтожили за ночь над регионами РФ и акваторией Черного моря 133 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи в период…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ один человек погиб, 12 были ранены
ВСУ атаковали территорию Белгородской области порядка 90 раз за прошедшие сутки. В результате погиб мирный житель, еще 12 получили ранения, сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в "Максе". "За минувшие…
ВС России поразили предприятие «Смарт интеллиджент систем» в Киеве
Армия России поразила в Киеве предприятие "Смарт интеллиджент систем", производившее беспилотники, сообщили в Минобороны РФ. Предприятие осуществляло производство беспилотных летательных аппаратов различных модификаций и комплектующих к ним. В том числе…
Чувство родной земли помогает оставаться людьми в цифровую эпоху
Мы неизбежно дорастём до представления о том, что любая земля свята. Человеку земля нужна как союзни...
Астрономы могли ошибаться в своих представлениях о причинах гибели галактик
На протяжении десятилетий астрономы обвиняли столкновения гигантских галактик в прекращении звездооб...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".