Дослідники з Технологічного університету Чалмерса в Гетеборзі (Швеція) зробили відкриття, яке може змінити майбутнє цифрових технологій. Вони розробили новий двовимірний матеріал, якого немає у природі. Особливість у тому, що в його кристалічній структурі співіснують відразу два протилежні магнітні стани ‒ феромагнітний та антиферомагнітний. Це поєднання дозволяє створювати наденергоефективні блоки пам’яті, що витрачатимуть у рази менше енергії, пише видання Phys.Org.
Звичні системи зберігання даних ґрунтуються на складних багатошарових структурах. У них межі між шарами часто створюють дефекти, що знижує ефективність. Відкриття шведських учених усуває цю проблему. Вперше магнітні сили вдалося інтегрувати в єдину атомарно тонку структуру. Це робить виробництво простішим і надійнішим, а матеріал ‒ більш стабільним.
Ще однією унікальною характеристикою є нахилена магнітна конфігурація. Це означає, що перемикання орієнтації магнітних моментів можливе без використання зовнішнього магнітного поля. Для практики це надзвичайно важливо: енерговитрати під час запису й зберігання даних зменшуються майже у 10 разів.
Основні переваги такої технології:
- зниження енергоспоживання у цифрових системах;
- довша робота пристроїв на батареї;
- відсутність потреби у зовнішньому магнітному полі;
- стабільність і надійність роботи на атомарному рівні.
Новий матеріал створений на основі сплаву кобальту, заліза, германію та телуру. Його шари утримуються силами Ван-дер-Ваальса, що забезпечує високу стійкість. Завдяки цьому матеріал не втрачає своїх властивостей навіть у надтонких шарах, що відкриває великі перспективи для нанотехнологій.
Блоки пам’яті ‒ ключовий елемент майже кожного сучасного пристрою. Вони використовуються в:
- смартфонах і комп’ютерах;
- системах штучного інтелекту;
- медичних приладах;
- побутовій техніці;
- автономному транспорті.
Зменшення енергоспоживання на порядок означає не лише довшу роботу батареї, а й глобальне зниження навантаження на енергосистеми.
Хоча відкриття ще перебуває на стадії досліджень, воно вже визначає напрямок подальших інновацій. Якщо технологію вдасться масштабувати, можна очікувати революцію у виробництві енергоефективної пам’яті. Можливі зміни, які очікують світ у найближчі роки:
- компактніші пристрої з більшими можливостями;
- скорочення витрат на охолодження дата-центрів;
- створення нових стандартів у цифровій інфраструктурі.