Китайски учени са открили ултрамалки, „линейни“ граници вътре в триизмерни кристали, които в крайна сметка биха могли да позволят на чип с размер на пощенска марка да съхранява 10 000 филма с висока разделителна способност.
Проучването, публикувано в списание Science в петък, предполага, че тези структури – с размери една стохилядна от диаметъра на човешки косъм – биха могли да доведат до чипове с изкуствен интелект стотици пъти по-мощни и енергийно ефективни от наличните днес.
За да разберете откритието, представете си вътрешността на фероелектричен кристал – често срещан материал, използван в електрониката – като 3D мрежа, подобна на кубчето на Рубик. В тези материали данните се съхраняват в различни секции или „блокове“.
В продължение на години учените вярваха, че границите, разделящи тези блокове, са плоски, двуизмерни интерфейси, като листове хартия. Изследователи от Института по физика на Китайската академия на науките обаче откриха, че в определени слоести кристали тези „листове“ всъщност се свиват в единични, едноизмерни линии. Тези линии са приблизително с ширината на един атом.
Откритието оспорва предишни физични теории. Обикновено тези заредени линии ще бъдат нестабилни и ще изчезнат бързо поради електрически сили.
Екипът установи, че малки несъвършенства в кристала – по-специално липсващи или допълнителни кислородни атоми – действат като форма на атомно „лепило“. Тези дефекти държат заредените линии на място, което ги прави достатъчно стабилни, за да записват и съхраняват информация.
Текущата технология за съхранение, подобно на SSD устройствата в лаптопите, записва данни в области, измерени в десетки нанометри. Тези новооткрити „линейни“ стени са стотици пъти по-малки.
„На теория замяната на днешните единици за съхранение с тези характеристики в атомен мащаб може драстично да увеличи колко информация се побира в малко пространство“, каза Zhong Hai, първият автор на изследването и доцент в университета Ludong в провинция Shandong.
Изследователите изчисляват, че тази технология може да опакова 20 терабайта данни в един квадратен сантиметър. Това представлява плътност на съхранение, приблизително 600 пъти по-голяма от настоящите възможности.
Въпреки че изследователите успяха да създадат, преместят и изтрият тези линии с помощта на усъвършенствани електронни микроскопи и локални електрически полета, технологията все още не е готова за магазина за електроника.
Zhong подчерта, че работата е фундаментално изследване. Остават значителни препятствия, като например проектирането на микроскопични електроди, способни да контролират тези полета в ежедневните устройства.
„Това изследване отваря нов път в науката за материалите, като предефинира колко малки и гъвкави могат да бъдат структурите, носещи информация в твърдите тела“, каза Zhong.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта
