Пресса об РФФИ
Учёные создадут наноэлементы, способные в десятки раз увеличить скорость работы гаджетов
Информационное агентство ТАСС (г. Москва), 19.08.2019
Дата публикации: 04.10.2019
В Институте физики твердого тела РАН рассказали, что намерены разработать сверхпроводники, которые заменят полупроводники, используемые сейчас.
Специалисты Института физики твёрдого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) работают над созданием наноструктур для цифровой и квантовой электроники, которые в десятки раз увеличат скорость работы устройств и повысят их энергоэффективность. Об этом в понедельник ТАСС сообщил руководитель исследования, заведующий лабораторией ИФТТ РАН, профессор Валерий Рязанов.
Рязанов рассказал, что цифровые электронные устройства будущего, как и приборы в перспективных областях спинтроники и квантовой электроники, будут обладать в десятки раз большим быстродействием и показателями энергоэффективности, чем современные гаджеты. К примеру, быстродействие процессоров для компьютеров может вырасти с 10 Гц до нескольких сотен. Этого можно добиться с помощью создания специальных элементов на основе сверхпроводников, которые заменят в устройствах полупроводники, однако у новой технологии есть два основных недостатка: слишком крупные размеры полученных структур, пока не позволяющие использовать их в компактных гаджетах, и отсутствие ёмкой энергоэффективной магнитной памяти, технологически совместимой с существующими сверхпроводными схемами, отметил он.
«Современная сверхпроводниковая цифровая электроника основана на использовании сверхпроводящих туннельных (джозефсоновских) переходов, в которых два сверхпроводящих металла, разделённые тонким диэлектрическим барьером, обеспечивают прохождение сверхпроводящего тока в таком переходе. Мы решили в качестве барьера в этой структуре использовать не обычный диэлектрик, а ферромагнетик, и получили совершенно уникальные свойства. Получилось совершенно другое соотношение между сверхпроводящим током и фазой на переходе и возникла возможность манипулировать барьером с помощью магнитного поля, то есть создать магнитную память. В рамках данной работы мы пытаемся разработать наноструктуры субмикронных размеров для применения в миниатюрных логических устройствах», — пояснил Рязанов.
Современная полупроводниковая электроника, которая, к примеру, используется в основе серверов, хранящих информацию крупнейших поисковых агрегаторов, не сравнится по энергоэффективности с устройствами, которые будут работать на основе сверхпроводников, считает учёный.
«Энергоэффективность систем на основе наноструктур, которые мы разрабатываем, на пять порядков выше, чем у полупроводниковых систем. Это значит, что дата-серверы и серверы майнинговых компаний, потребляющие невероятные объёмы энергии, станут во много раз экономичнее», — сказал учёный.
Работа специалистов ИФТТ РАН поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований. Авторы намерены создать опытные образцы наноструктур к 2021 году.
Источник: https://tass.ru/nauka/6774506
