Российские ученые создали новый материал для сверхбыстрой электроники — нанопленки из аморфного рения. Открытие способно перевернуть рынки - от космической связи до суперкомпьютеров, открыв путь к электронике с минимальными потерями энергии.
В кристаллическом виде рений - сверхпроводник, но его критическая температура довольно низкая — около 1,5 градуса по Кельвину. В аморфной же форме она подскочила до 7-8К, что усилило сверхпроводимость.
Как пишут «Известия», кристаллический рений - одно из самых тугоплавких и плотных простых веществ. Чтобы его испарить и напылить тонкую пленку, ученые нагрели вещество сфокусированным пучком электронов в вакууме. Благодаря этой технологии были получены стабильные аморфные пленки толщиной в несколько десятков нанометров, подходящие для практических разработок.
Кроме того, рений устойчив к окислению и не покрывается оксидной пленкой. Вместе с тем его высокая критическая температура дает возможность применять для работы с ним наиболее дешевые системы охлаждения.
«Если помечтать и предположить в будущем уменьшение криостатов до настольных размеров, то на их основе можно разработать гибридные вычислители с огромной производительностью», — пояснил ведущий научный сотрудник ФИАН и профессор факультета физики НИУ ВШЭ Александр Кунцевич. Такие устройства, по его словам, произведут революцию, сделав суперкомпьютеры мобильными.
Новый материал позволяет создавать сверхпроводящие транзисторы — ключевой элемент для соединения обычной и квантовой электроники, который упрощает управление суперкомпьютерами.
В свою очередь, устойчивость рения к окислению и его высокие критические параметры открывают для него дорогу в космос. Материал возможно использовать для создания детекторов космического излучения и систем квантовой связи на спутниках.
Ранее сообщалось, что российские учёные доказали крайне низкую эффективность капельного охлаждения оборудования в серверных и дата-центрах.