Сергей Плахов (detonator666) wrote,
Сергей Плахов
detonator666

Физики из России придумали материал для суперкомпьютеров будущего



МОСКВА, 12 сен — РИА Новости. Российские физики-теоретики предсказывают существование особого класса материалов — полуметаллов, которые не содержат атомов металлов и могут стать основой будущих сверхбыстрых компьютеров, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

«В каком-то смысле наше открытие было сюрпризом даже для нас самих. Оно, в сущности, подтверждает знаменитый ленинский тезис о неисчерпаемости электрона наравне с атомом. Теперь дело за экспериментаторами. Веществ, которые хорошо описываются рассмотренной нами моделью, известно достаточно много. Поэтому я убежден, что предсказанная нами фаза будет в конце концов обнаружена», — заявил Артем Сбойчаков из Института теоретической и прикладной электродинамики РАН.

Так называемые полуметаллы с точки зрения физиков являются не химическими веществами, занимающими промежуточное положение между настоящими металлами и полупроводниками вроде кремния, а особыми материалами, избирательно пропускающими электрический ток. Приставка «полу» в их названии обусловлена тем, что они пропускают лишь те электроны, чей спин повернут или вверх, или вниз.

Подобные материалы, как объясняет пресс-служба МФТИ, сегодня считаются одним из главных кандидатов на замену кремния и других полупроводников, применяемых при производстве электроники. Полуметаллы позволят ученым и инженерам использовать спин электронов для передачи информации. Это сделает компьютеры в десятки раз более быстрыми и экономными и позволит «воскресить» закон Мура, потерявший свою силу в последние годы.

Как объясняет Сбойчаков и его коллеги, все известные полуметаллы содержат атомы и ионы настоящих металлов, многие из которых являются редкими и дорогими, а другие — крайне токсичными и небезопасными для человека. Это не позволяет использовать спиновую электронику в качестве компонентов кибернетических протезов и различных вживляемых чипов.

Ученые из ИТПЭ РАН, МФТИ и их зарубежные коллеги из Японии и США, экспериментируя с особыми изолирующими материалами, электроны и «дырки» в которых распределены неравномерно, выяснили, что свойствами полуметаллов могут обладать и вещества, не содержащие в себе настоящих металлов.

Как оказалось, подобные изоляторы можно превратить в полуметаллы, если заменить часть их атомов особым набором других элементов, который поменяет распределение «лишних» электронов и областей избыточного положительного заряда и объединит их в цепочки, по которым спиновый ток сможет беспрепятственно двигаться.

В роли таких присадок, как отметил Александр Рожков, физик из московского Физтеха в Долгопрудном, могут выступать атомы азота, фосфора и других элементов, число электронов в которых отличается от того, сколько их содержится в оригинальном материале.

По словам российских физиков, их теоретическое открытие уже привлекло внимание коллег-экспериментаторов из американского университета Ратгерса и те пообещали в ближайшее время начать процесс подбора правильной «начинки» для вещества-изолятора, которая превратила бы его в неметаллический полуметалл. Создание такого вещества ускорило бы разработку спиновой электроники и помогло бы человечеству найти новые применения для подобных материалов.


https://ria.ru/science/20170912/1504246544.html

https://sdelanounas.ru/blogs/97961/#cut

Tags: hi-tech, Ждём-с, Исследования, Нано, Наука, Сделано у нас
Subscribe
Buy for 10 tokens
Buy promo for minimal price.
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments