Objavili sme nevídaný materiál s vlastnou pamäťou. Úplne zmení elektroniku a ukladanie dát

Vedcom sa podarilo identifikovať jedinečné pamäťové vlastnosti jedného z materiálov, ktorý je používaný v elektronike. Ako informuje v tlačovej správe EFPL, tieto bezprecedentné vlastnosti materiálu mu umožňujú „zapamätať“ si celú svoju minulosť a to aj bez toho, aby dosahoval komplikovanosť mozgu alebo bol organický.

Prvý svojho druhu

Jedná sa o oxid vanadičitý (VO₂), ktorý je vôbec prvým materiálom na svete, pri ktorom vedci identifikovali podobné pamäťové vlastnosti. Štruktúry tohto materiálu majú byť elektronicky prístupné a zároveň dosahovať dlhú životnosť, pričom môžu poskytnúť nový spôsob ukladania a spracovania dát.

„Tieto sklu podobné funkčné zariadenia môžu prekonať konvenčné kov-oxidové polovodičové komponenty elektroniky v rýchlosti, nižšej energetickej spotrebe a tiež miniaturizácii. Môžu navyše viesť k neuromorfickému počítaniu či viac úrovňovým pamätiam,“ vysvetľuje tím odborníkov, ktorý viedol elektrický inžinier Mohammad Samizadeh Nikoo zo švajčiarskej univerzity EFPL.

Pixabay

O VO₂ sa v poslednej dobe uvažuje ako o náhrade kremíka v elektronike a to práve kvôli jeho spomínanej schopnosti prekonať polovodičové vlastnosti kremíka. Jeho výhodou je aj náhla zmena vlastností, keďže pod 68 °C sa chová ako izolátor, avšak po prekročení tejto kritickej teploty sa zmení na dobre vodivý kov, píše ScienceAlert.

Pamätá si minulosť

Po zahriatí VO₂ dochádza k zmene usporiadania atómov v jeho mriežke, po následnom ochladení sa ale materiál vráti do svojho izolátorového štádia. Vedci chceli pôvodne merať tieto zmeny, avšak našli čosi oveľa zaujímavejšie. Aj keď sa oxid vrátil do pôvodného štádia, zdalo sa, že si pamätá nedávnu aktivitu.

V rámci experimentov prúdil cez materiál elektrický prúd po presnej cestičke z jednej strany vzorky na druhú. Tento prúd VO₂ zahrial a spôsobil tak zmenu jeho stavu, čo malo za následok spomínanú zmenu usporiadania atómov. Po zmiznutí prúdu sa materiál vrátil do normálu a všetko sa zdalo také, ako pred tým. Potom ale experiment zopakovali.

kjpargeter/freepik

Podľa vedcov sa zdá, že si materiál pôvodnú aktivitu zapamätal a na tú druhú sa pripravil, akoby ju očakával. Vlastnosti pritom nijak nesúvisia s elektrickými stavmi a miesto toho sú jednoducho výsledkom jeho fyzikálnej štruktúry, pričom žiadny iný materiál sa takýmto spôsobom, pokaľ vieme, nechová.

Okrem toho sa vedcom podarilo zaznamenať aj najmenej tri hodiny trvajúcu pamäť tohto materiálu po tom, čo doň vložili informácie. Tvrdia však, že môže trvať oveľa dlhšie a zatiaľ len nemajú spôsob, ktorým by to zmerali. Výsledky jedinečnej štúdie sú zverejnené v žurnále Nature Electronics.

Čítajte viac z kategórie: Novinky