Исследователям из Массачусетского технологического института (MIT) удалось создать устройство для компьютерной памяти и процессоров, что может кардинально сократить потребление энергии вычислительной техникой. Разработка направлена на создание устройств за пределами обычной CMOS-технологии, использующих магнитные материалы. Эти материалы способны переключать магнетизацию, что позволяет осуществлять вычисления, аналогично работе транзисторов в существующих бинарных системах.
Основное внимание в исследовании уделено двумерным магнитным материалам, взаимодействующим по принципу ван дер Ваальса, которые обещают значительные преимущества для масштабирования и энергоэффективности магнитных устройств, что может сделать их коммерчески жизнеспособными.
Двумерные магнитные материалы ранее могли работать только при очень низких температурах, однако актуальной задачей оставалось повышение их рабочих температур до комнатных условий, а также необходимость их электрического управления без применения магнитных полей.
Ученые достигли ключевого этапа, создав «гетероструктуру на основе атомных слоев ван дер Ваальса», включающую двумерный магнитный материал железо-галлий-теллурид в сочетании с вольфрам-дителлуридом. В их открытом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, было показано, что магнетизация может переключаться между состояниями 0 и 1 благодаря применению электрических импульсов.
"Наше устройство обеспечивает устойчивое переключение магнетизации без необходимости внешнего магнитного поля, что открывает беспрецедентные возможности для ультра-нискоэнергетических и экологически устойчивых вычислительных технологий для обработки больших данных и искусственного интеллекта", - говорит ведущий автор исследования, профессор Деблина Саркар.
Исследователи сосредоточились на минимизации потребления энергии, при этом новая разработка обеспечивает в десять раз меньшую плотность тока, требуемую для переключения по сравнению с объемными материалами. Это означает улучшение энергоэффективности примерно на два порядка.
Теперь команда стремится изучить аналогичные материалы с низкой симметрией ван дер Ваальса для дальнейшего снижения плотности тока и исследует возможности производства устройств магнитных переключателей в коммерческом масштабе.
Источник:
DOI: 10.1126/sciadv.adk8669
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
