Израильские ученые создали элемент компьютерной памяти толщиной в два атома - «Технологии»

Ученые Тель-Авивского университета впервые использовали явление суперскольжения для создания сверхтонких элементов компьютерной памяти. Работа опубликована в журнале Nature.

Трение – это сила, которая препятствует свободному скольжению поверхностей. С одной стороны, оно необходимо, например, оно не дает нам поскользнуться в душе, но с другой стороны, трение приводит к износу и потерям энергии. Для организма человека эволюция "придумала" отличные смазочные материалы, например, для суставов, но даже они со временем разрушаются.

Проблема трения особенно важна в мире вычислительных устройств. Миниатюрные компоненты памяти работают на очень высоких скоростях (миллионы циклов в секунду) и работают непрерывно. Любое улучшение эффективности, долговечности и энергопотребления здесь приводит к большому технологическому прогрессу.

Природа знает способ создания поверхностей, которые идеально скользят друг по другу. Это явление получило название суперскольжение. Ученые объясняют это явление на таком примере. Если положить друг на друга две картонные коробки для яиц и выровнять их параллельно друг другу, выступы войдут в ямки, коробки зацепятся и возникнет сильное трение. Но если коробки сначала немного повернуть, они легко скользят друг по другу. Аналогично, когда атомные слои определенных материалов слегка смещены, их атомы не зацепляются, и трение между ними практически исчезает.

Около 20 лет назад ученые обнаружили, что, если повернуть два слоя графита друг относительно друга, трение между ними исчезнет. Это был прорыв, который и проложил путь для новой работы по созданию суперсмазки. Но вместо графита ученые использовали графен.

Соавтор работы профессор Моше Бен Шалом говорит: "Мы создаем слоистые материалы, в которых даже незначительное смещение атомов заставляет электроны перемещаться между слоями. Результат: запоминающее устройство толщиной всего в два атома – самое тонкое из возможных. Эффективность новой технологии памяти значительно выше, чем у существующих решений, причем при нулевом износе".

Ученые считают, что в ближайшем будущем новая технология позволит разрабатывать сверхбыстрые, надежные и высокопрочные массивы памяти. Работа по выводу технологии на стадию стартапа уже идет. Ученые надеются, что эффект суперскольжения станет движущей силой следующей революции в вычислительной технике.