Физики из ИТМО разработали сверхтонкий материал для «умной» памяти

Ученые Университета ИТМО создали ультратонкие кристаллы, способные работать как мемристоры — элементы памяти в нейроподобной электронике, сообщает ИТМО News. Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.

Физики разработали кристаллы толщиной всего 4 нм — менее одной десятитысячной толщины человеческого волоса. Они основаны на металл-органических каркасах и формируются в двумерные структуры при обычных условиях: буквально на воздухе. Такой подход не требует дорогостоящего литографического оборудования и делает технологию потенциально дешевой и масштабируемой

Металл-органические каркасы состоят из органических молекул, связанных между собой ионами металлов. Это прочные материалы, которые обладают свойствами как неорганических, так и органических веществ. При этом такие структуры меняют проводимость под воздействием внешнего электрического поля: переходят от проводящего состояния к диэлектрическому и обратно.

Большинство подобных каркасов — трехмерные, что усложняет их применение в наноэлектронике. В ИТМО предложили метод преобразования 3D-структур в 2D. Ученые обнаружили, что при синтезе с участием нескольких органических соединений (лигандов) объемные кристаллы самопроизвольно расслаиваются на тонкие пластины — без специальных условий.

Сначала исследователи нагревают раствор 1,2-бипиридилэтилена, 2,6-нафталендикарбоксилата и нитрата цинка в течение 48 часов, после чего получают нужные 3D-кристаллы. При сушке на воздухе координационные связи между слоями разрушаются, и структура самопроизвольно превращается в 2D. Затем с помощью клейкой ленты можно отделить отдельные слои и использовать их в устройствах.

В одном объемном кристалле может быть до десятка отдельных слоев, поэтому после разрушения структуры мы сразу получаем несколько 2D-кристаллов. До нас такие опыты уже проводились, но никто не показывал, что все происходит самопроизвольно — буквально на воздухе. Это сильно упрощает и удешевляет производство.

Семен Бачинин, соавтор исследования

Кристаллы сохраняют информацию более двух часов и выдерживают свыше 100 циклов переключения между состояниями высокой и низкой проводимости. При этом отношение сигнал/шум достигает 1400, что делает их перспективными для создания стабильных мемристоров. Они нужны для создания энергоэффективных систем памяти, микрооптических устройств и нейроморфных вычислительных архитектур, имитирующих работу мозга.


Читать далее:

Миллионы «невидимых» людей: ученые нашли ошибку в оценке населения Земли

Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу

Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды

Иллюстрация на обложке: Изображение от creativeart на Freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Путин подписал закон против кибермошенничества: что изменится для россиян
Новости
Генератор изображений OpenAI теперь доступен бесплатно, но с ограничениями  
Новости
Apple готовит iOS 19: какие iPhone не получится обновить  
Новости
ЦЕРН представил проект нового коллайдера: что известно прямо сейчас
Наука
На «Госуслугах» запустили сервис для проверки сим-карт: как он работает  
Новости
В России введут маркировку электроники: это изменится для покупателей
Новости
Разработан мозговой имплант, который переводит мысли в речь почти мгновенно
Новости
«Хаббл» зафиксировал драматические сезонные изменения в атмосфере Урана
Космос
Физики МГУ придумали, как ускорить память компьютера терагерцовым излучением
Новости
Клетки жажды: нейробиологи выяснили, как мозг решает, когда нужно пить и есть
Наука
Разработчик ChatGPT анонсировал первую за пять лет модель с открытым кодом
Новости
«Казнить нельзя помиловать»: запятые и точки влияют на точность работы ИИ
Новости
Живые клетки обрабатывают информацию в миллиарды раз быстрее, чем считалось ранее
Наука
Яндекс опубликовал нейросеть YandexGPT 5 Lite в открытом доступе
Новости
Эксперты обсудили управление персоналом в эпоху цифровых технологий
Новости
Роспотребнадзор опроверг информацию о новом опасном вирусе в России
Новости
Последствия невесомости для скелета изучили на мышах-космонавтах
Космос
Томские химики создали экономичные катализаторы для зеленой промышленности
Наука
Ученые создали перчатку, с которой можно «ощущать» объекты в виртуальной реальности
Наука
Ученые в тупике: «Уэбб» засек невозможный свет в галактике
Космос