В МФТИ научились имитировать биологическую память. Устройство, разработанное в Московском физико-техническом институте, полностью имитирует биологическую память и способно запоминать исключительно нужную информацию, забывая при этом ненужную. Работает новое устройство стабильнее ранее изобретенных аналогов. Создано устройство на основе оксида гафния. Результаты исследования уже опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, сообщает корреспондент tvbrics.com со ссылкой на evo-rus.com.
Устройство, названное исследователями мемристор, напоминает биологический синапс. Он запоминает и забывает информацию автоматически.
«Мы использовали более надежный механизм, который продемонстрировал впечатляющий запас прочности: после проверки на 100 млрд циклов переключения система почти не изменила свои свойства, и коллеги отчаялись исчерпать ресурс ячейки памяти», - рассказала ведущий автор исследования, сотрудница лаборатории нейровычислительных систем МФТИ Анастасия Чуприк.
А случиться открытию позволили «несовершенство» материала и его дефекты. Именно некоторые «изъяны» на границе между кремнием и оксидом гафния создали процесс затухания проводимости мемристора, тем самым воспроизводящий естественную память.
«Самое сложное — это подобрать подходящую толщину сегнетоэлектрического слоя, - отмечает Анастасия Чуприк. - Оказалось, что для оксида гафния она составляет 4 нм. Если сделать пленку всего на нанометр тоньше, то она потеряет сегнетоэлектрические свойства, а если толще — электроны не смогут туннелировать через нее, а именно туннельный ток поддается регулировке через поляризацию».
В устройстве использован материал, способный менять и сохранять свою электрическую поляризацию под действием внешнего электрического поля, и называется он сегнетоэлектрик. Ученые реализовали устройство в виде сегнетоэлектрического туннельного перехода — двух электродов, между которыми проложена тонкая пленка сегнетоэлектрика, из оксида гафния.
Внешние электрические импульсы меняют поляризацию сегнетоэлектрика и таким образом контролируют сопротивление, с помощью которого и происходит кодирование информации.
Свойства «дефективного» оксида гафния ученые намерены подробно и фундаментально изучить. Это даст возможность повысить надежность хранения информации в ячейках энергонезависимой памяти. Со временем устройство перенесут на гибкую подложку для использования в гибкой электронике.
