Физики создали новый тип памяти для энергоэффективных компьютеров

Исследователи из Обернского университета опубликовали в журнале ACS Applied Materials & Interfaces результаты работы, демонстрирующей новый механизм переключения в мемристорах на основе дихалькогенидов переходных металлов (ДПМ). Команда под руководством доктора Марсело Куроды обнаружила, что комбинация металлических электродов и атомных вакансий в кристаллической решетке позволяет эффективно переключать материал между изолирующим и металлическим состояниями.

Исследование показало, что выбор определенных металлических электродов снижает энергетический барьер, удерживающий материал в одном состоянии, что в сочетании с атомными дефектами обеспечивает более эффективное переключение. Ученые использовали расчеты на основе первых принципов для моделирования физических свойств ДПМ в различных условиях, и результаты полностью соответствуют экспериментальным данным.

Особенность ДПМ заключается в их способности существовать в виде кристаллических пленок толщиной всего в несколько атомов. Это свойство делает их идеальными кандидатами для создания сверхтонких энергоэффективных устройств памяти. Мемристоры на основе ДПМ могут имитировать процесс укрепления и ослабления связей между нейронами, что открывает перспективы для нейроморфных вычислений.

Практическое значение открытия состоит в возможности создания компьютерной памяти с низким энергопотреблением для различных устройств — от центров обработки данных для искусственного интеллекта до носимой электроники и медицинских имплантатов. По словам доктора Куроды, это фундаментальное исследование имеет непосредственное практическое применение и может стать ключом к созданию технологий следующего поколения, которые будут одновременно мощными и экологичными.