Ученые в США изобрели ультратонкие пленки для устройств памяти

Ученые из Брауновского университета в США разработали метод создания ультратонких пленок для устройств памяти. Открытие направлено на улучшение чипов из мультиферроидного феррита висмута с низким энергопотреблением, сообщает Nature Materials.

Феррит висмута принадлежит к классу мультиферроиков — перспективных материалов для чипов с низким энергопотреблением. Их электрическую поляризацию можно переключать малым напряжением и кодировать данные, а считывать их магнитно. Однако при уменьшении толщины материала решетка теряет нужную структуру: электрическая поляризация под воздействием внутренних полей начинает угасать.

Для решения проблемы ученые предложили использовать подложку из скандата диспрозия. Этот материал помогает сохранить структуру решетки феррита висмута благодаря сжимающей деформации: дополнительный металлический слой поглощает нежелательные электрические поля и поддерживает необходимую поляризацию.

В результате феррит висмута сохраняет мультиферроидные свойства и приобретает улучшенные магнитные характеристики, превращаясь в альтермагнетик — материал, сочетающий особенности ферромагнетика и антиферромагнетика. Такие материалы могут быть быстро интегрированы и обеспечивают сильный сигнал для считывания данных.

По словам одного из авторов исследования, доцента кафедры инженерии Брауновского университета Лукаса Каретты, задача ученых — научиться проектировать материалы в нужной форме, иногда даже превосходящей природную. Работа рассматривается как шаг к использованию мультиферроиков в вычислительных устройствах нового поколения с меньшим энергопотреблением. Ранее исследователи из МИЭМ ВШЭ и Сколтеха разработали гибридный подход к декодированию кодов передачи данных, сокращающий затраты на вычисления.