Промышленный интернет-портал Lagolit.Com
О проекте реклама контакты вакансии форум
Пресс релизы Срочно в номер Мнения и прогнозы
Инновации и технологии Персоны в экономике
Промышленность сегодня
 


ОТРАСЛЕВЫЕ НОВОСТИ

НОВЫЕ ВЫСТАВКИ
СТАТЬИ О ПРЕДПРИЯТИЯХ



Новые кристаллы для компьютерной памяти


02.09.2012
Просмотров: 2497

Новые кристаллы для компьютерной памяти Ученым удалось получить кристаллы, которые могут стать началом новой эры в сфере компьютерной памяти. Категория органических материалов, которые были получены в лабораториях американского Северо-Западного университета Иллинойса, фактически, предоставляет принципиально новые, уникальные возможности в сфере практического применения сегнетоэлектриков. Они представляют собой самополяризующиеся кристаллы, с характерным явлением гистерезиса, то есть, памяти о своем предыдущем состоянии. Подобные свойства могут стать отличной помощью в разработке инновационных энергонезависимых устройств памяти для персональных компьютеров, а также современных мобильных устройств и масштабных дата-центров, которые реализуют облачные вычисления.

Группа специалистов-химиков, которая ведет свою работу под руководством Сэмюэла Стаппа, реализовала возможность синтеза большеразмерных кристаллов, обладающих сегнетоэлектрическими свойствами. Специалисты в качестве строительных блоков выбрали два типа не очень сложных органических молекул. Такие молекулы могут самособираться при помощи водородных связей, образуя собой высокоупорядоченную кристаллическую структуру. Такая структура обладает способностью к электрической спонтанной поляризации, в условиях которой одна сторона образца несет не очень сильный положительный, а другая – достаточно слабый отрицательный заряд. Напомним, что этот эффект, похожий на явление ферромагнетизма, был изучен в 1920 году на кристаллах сегнетовой соли. В том случае, если электрическое поле убрать, кристалл может зафиксировать в памяти свою последнюю поляризацию. Данное свойство, по сути, делает сегнетоэлектрики достаточно перспективным материалом в плане разработки устройств энергонезависимой компьютерной памяти. Дело в том, что всего одну конфигурацию диполя, то есть, базовой ячейки памяти, легко принять за условную единицы, при этом,  другую можно принять за условный ноль.

Сырьем для производства кристаллов с сегнетоэлектрическими свойствами стал пиромелит диазена. Его молекулы играют в трехмерной кристаллической решетке специфическую роль электронных акцепторов. Еще одним компонентом кристалла могла бы стать молекула нафталена, а также молекулы пирена или тетратиафульвалена. Они в 3D-решетке играют роль своеобразных доноров. Изготовленные, таким образом, кристаллы достаточно явно проявляли свойства сегнетоэлектриков в условиях комнатной температуры, чем отличались от своих "конкурентов" из прочих лабораторий, которые могут быть сегнетоэлектриками исключительно при использовании криогенных установок. Обмен электронами в кристаллах реализуется между поочередно расположенными друг от друга молекулами – так называемыми акцепторами и донорами. Под воздействием электрического поля подобные связи резко перестраиваются, при этом, поляризация начинает меняться на противоположную, после чего сохраняется, причем, даже при отсутствии поля.

В целом, группе специалистов под руководством Стаппа удалось изучить порядка десяти разновидностей сегнетоэлектриков, которые были получены по технологии самосборки. Три из них специалисты описали в статье, которая была опубликована в отраслевом издании Nature. Как отмечают авторы статьи, примененная ими технология может обеспечить возможность формировать неограниченные библиотеки сегнетоэлектрических материалов, а это, в свою очередь, открывает, принципиально новые возможности в этой производственной области. К примеру, устройства энергонезависимой памяти, созданные на базе подобных кристаллов, отчасти решат задачу энергопотребления, причем, не только в современном оборудовании, но и в дата-центрах, которые все больше и больше энергии тратят на хранение очень внушительных массивов данных в таких полупроводниковых устройствах, как RAM на основе кремния. Такие устройства, как известно, теряют информацию сразу после отключения питания. Исследования органических кристаллов на базе пиромелита диазена могут наглядно продемонстрировать, насколько перспективной является эта технология, если рассматривать ее с точки зрения эксплуатации, а также массового производства. Также можно будет понять, сможет ли она составить достойнкую конкуренцию энергонезависимым модулям памяти, созданным на базе ферромагнетиков, цена которых сегодня является очень высокой.



назад      вперед

Возврат к списку





ИННОВАЦИИ
И ТЕХНОЛОГИИ



НОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ


МНЕНИЯ И ПРОГНОЗЫ


СРОЧНО В НОМЕР


НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ


НОВЫЕ ТОВАРЫ











Copyright © 2009-2015 Лаголит.Ком
Пользовательское соглашение
Яндекс.Метрика