Новое открытие в электронике позволяет создавать компьютеры с мгновенной загрузкой

В современной вычислительной технике данные запоминаются при помощи электрического тока, протекающего через элементы электронных цифровых схем. Этот фактор ограничивает дальнейшее увеличение производительности электроники и определяет достаточно высокий уровень её энергопотребления.

Но существует ещё один метод кодирования данных, при котором используется электрическое поле, воздействующее на магнитные компоненты через слой изолятора. Такое воздействие производится без протекания электрического тока и происходит намного быстрее, без существенных затрат энергии. При помощи таких технологий можно создавать вычислительные системы, практически не требующих времени для их загрузки.

Исследователями Корнуэльского университета создана ячейка магнитоэлектрического устройства памяти, которая работает при комнатной температуре и управляется электрическим полем.

Основой нового устройства памяти является феррит висмута, обладающий уникальным набором свойств. Во-первых, он является магнитным материалом, имеющим своё собственное магнитное поле. Во-вторых, феррит висмута является сегнетоэлектриком, т.е. поляризация его магнитного поля может быть изменена воздействием электрического поля. Такое совмещение свойств является достаточно редким случаем, ведь с физической точки зрения механизмы, порождающие эти свойства, должны подавлять друг друга.

Такая комбинация свойств феррита висмута присуща материалам из семейства мультиферроиков. В 2003 году исследователями из Калифорнийского университета в Беркли была разработана технология изготовления тонкопленочных мультиферроиков на базе феррита висмута. Правда, прежде мультиферроики надёжно работали лишь при сверхнизких температурах — порядка 3-4 градусов по шкале Кельвина. Большим преимуществом феррита висмута является то, что он способен работать при комнатной температуре.

Разумеется, технологии следует пройти ещё немалый путь, ведь учёные сумели получить лишь отдельный элемент – а память компьютера состоит из миллиардов таких элементов. Однако сделанное открытие – это большой шаг в нужном направлении.