Ученые из Саратовского государственного университета представили прорывную технологию, способную кардинально изменить подход к разработке вычислительных устройств. Нововведение основано на управлении магнитными свойствами материалов и может привести к созданию сверхбыстрых гаджетов, которые будут потреблять в 10-100 раз меньше энергии, чем их современные аналоги.
В чем суть новой технологии?
Ключевым аспектом данной разработки является спинтроника — направление электроники, использующее спин электрона для передачи информации. Исследователи обнаружили, что управление намагниченностью посредством электрического поля может значительно снизить тепловые потери, которые являются основной проблемой традиционных методов. Эта информация была опубликована в журнале Applied Physics Letters.
Механизм работы: моделирование "бутерброда"
Разработку можно представить как "бутерброд": нижний слой состоит из пьезоэлектрического материала, который, реагируя на электрическое напряжение, сжимается или растягивается, тем самым передавая механические изменения верхнему магнитному слою — гематиту (Fe3O4). Такой подход позволяет значительно менять частоту антиферромагнитного резонанса, что было продемонстрировано исследователями.
Заместитель директора Научно-исследовательского института механики и физики в СГУ, Александр Садовников, отметил, что изменение частоты может достигать 10%, и весь процесс осуществляется исключительно за счет электрического поля, без использования токов.
Перспективы и будущее технологий
Ученые уверены, что эта работа откроет новые горизонты в области разработки высокоскоростных и энергоэффективных устройств. В перспективе речь идет о компьютерах и смартфонах, которые смогут работать в гига- и субтерагерцовом диапазонах, используя магноны для передачи данных и энергии. Такие устройства могут серьезно сократить потребление энергии, двигаясь в сторону устойчивого и эффективного использования технологий.
Проект поддерживается Российским научным фондом и согласуется с целями федеральной программы "Приоритет-2030".
