Ученые нашли материал с «памятью» о собственном прошлом

Открытие может положить начало очередной революции в микроэлектронике.

Диоксид ванадия «помнит» фазовый переход как минимум несколько часов после его совершения. Он способен демонстрировать прямо противоположные свойства. При нагревании до температуры около плюс 68 градусов Цельсия он совершает резкий фазовый переход, из полупроводника становясь проводником, а при остывании возвращается в прошлое состояние.

Новые эксперименты показали, что при этом материал сохраняет «память» о совершенном переходе на часы, а возможно, и целые дни. Благодаря такой способности он может открыть совершенно новое направление в развитии микроэлектроники — в создании следующего поколения микросхем для вычислений и памяти. Об этом ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) пишут в статье, опубликованной в журнале Nature Electronics.

Элисон Матиоли (Elison Matioli) и его коллеги исследовали скорость фазового перехода диоксида ванадия под действием сверхкратких импульсов тока. Его движение через материал вызывало нагрев и изменение кристаллической структуры, приводя к фазовому переходу в металлическое состояние. Точные измерения показали, что материал «запоминает» такой переход и в следующий раз совершает его легче. «Память» VO2 сохраняется на протяжении как минимум трех часов.

Инструментов, позволяющих измерить эффект на более долгих промежутках времени, у ученых пока нет. Однако они полагают, что в принципе его можно будет проследить в течение нескольких дней после первоначального перехода. Кроме того, Матиоли и его соавторы считают, что аналогичными свойствами могут обладать некоторые другие соединения.

Если такие материалы найдут и освоят, они способны совершить революцию в микроэлектронике. Устройства на их основе могут служить деталями для вычислительных микросхем и элементов памяти. Они станут еще дешевле, быстрее и масштабируемее, чем современные, которые производятся на основе полупроводников.