В статье в журнале Science говорится о тончайших слоях из сложных окислов металлов — алюмината лантана LaAlO₃ и титаната стронция SrTiO₃, чья проводимость управляется пульсацией напряжения. Эти оксиды дают исследователям больше возможностей, чем кремниевые полупроводники. Поскольку металлооксидные пленки в состоянии сохранять базисные цифровые значения «0» и «1» без подачи на них напряжения, они могут служить основой для энергонезависимых запоминающих устройств. Первые тестовые измерения так называемой схемы SketchFET, которые немецкие ученые провели совместно с коллегами из Питсбургского университета (США), показали хорошо контролируемое поведение образцов в режиме переключения при комнатной температуре.

Рис. Электронные логические схемы могут изготавливаться из структур толщиной в несколько нанометров

С помощью положительной и отрицательной пульсации напряжения, которыми на металлооксидные структуры воздействовало острие иглы атомного силового микроскопа, удалось переключать образцы между состояниями непроводимости и проводимости. При этом разница в проводимости была достаточно большой для того, чтобы различать цифровые значения «0» и «1». Переключаемые электронные свойства металлооксидных слоев могут быть обусловлены переупорядочиванием содержащихся в материале атомов кислорода под воздействием пульсации напряжения, но окончательно природа этого феномена еще не выяснена.

Такие энергонезависимые процессоры смогут не только обрабатывать данные с гораздо большей скоростью, чем нынешние, но и запоминать их без помощи электрического тока. В этом случае оперативные запоминающие устройства и накопители информации могут слиться в один модуль. Такие процессоры будут потреблять заметно меньше электроэнергии, и, к тому же, отпадет за ненадобностью начальная загрузка компьютера.

Источники:

1. Welt der Physik

2. Российский электронный наножурнал