Физики из Университета Небраски в Линкольне (США) под руководством адъюнкт-профессора Алексея Грувермана в сотрудничестве с испанскими коллегами и специалистами Университета Висконсина открыли новый метод хранения информации на сегнетоэлектрических носителях. По их словам, он значительно более эффективен, чем применяемые сегодня.

По сути, для хранения информации в новой системе используется сканирующий зондовый микроскоп. Его крохотный зонд применяется для измерения высоколокализованного точечного воздействия на исследуемый объект.

Сегнетоэлектрики давно применяются в той же FeRAM, но столь неординарных результатов от них никто не ожидал. (Фото UNL.)

Конец иглы зонда, имеющей радиус около 10 нм, сканирует поверхность, при этом обратная связь с ним осуществляется посредством ПИД-регулятора. Как говорит г-н Груверман, зонд может быть использован для точечного изменения свойств сегнетоэлектрических материалов, уже применяемых в запоминающих устройствах. Возникающее изменение свойств обратимо, как и намагничивание/размагничивание элементов обычных винчестеров. По сути, исследователь полагает себя создателем нового типа нанонакопителей информации. Ясно, что если дело дойдёт до внедрения, то такие накопители должны иметь значительно бóльшую ёмкость и быть радикально компактнее нынешних.

Любопытно, что в предложенном решении можно использовать не только воздействие электроимпульсом, но и обычное механическое нажатие кончика иглы на поверхность сегнетоэлектрика. Таким образом, впервые удалось показать, что механическое воздействие применимо в наномасштабах для изменения поляризации.

«Это совершенно независимая от вольтажа система изменения поляризации, что и делает её уникальной», — подчёркивает Алексей Груверман. Напомним, что прежде для повышения ёмкости сегнетоэлектрической памяти пробовали применять уменьшение размеров ячейки. Но выяснилось, что это может сделать заряд, хранящий данные, слишком слабым для обнаружения. Теперь подобные ограничения не играют никакой роли, потому что электрический заряд в разработанной системе вообще не используется.

По словам учёных, несмотря на то что конкретное воплощение этого принципа в сегнетомеханических запоминающих устройствах зависит от интереса производителей электроники к новой технологии, проведённые исследования однозначно показали возможность создания такого рода приборов. Соответствующая работа недавно была опубликована в журнале Science.

Алексей Груверман (слева) и его аспирант Хайдун Лу, ведущий автор исследования (фото UNL).