​Специалисты Института физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) работают над созданием наноструктур для цифровой и квантовой электроники, которые в десятки раз увеличат скорость работы устройств и повысят их энергоэффективность. Об этом в понедельник ТАСС сообщил руководитель исследования, заведующий лабораторией ИФТТ РАН, профессор Валерий Рязанов.

Рязанов рассказал, что цифровые электронные устройства будущего, как и приборы в перспективных областях спинтроники и квантовой электроники, будут обладать в десятки раз большим быстродействием и показателями энергоэффективности, чем современные гаджеты. К примеру, быстродействие процессоров для компьютеров может вырасти с 10 Гц до нескольких сотен. Этого можно добиться с помощью создания специальных элементов на основе сверхпроводников, которые заменят в устройствах полупроводники, однако у новой технологии есть два основных недостатка: слишком крупные размеры полученных структур, пока не позволяющие использовать их в компактных гаджетах, и отсутствие емкой энергоэффективной магнитной памяти, технологически совместимой с существующими сверхпроводными схемами, отметил он.

"Современная сверхпроводниковая цифровая электроника основана на использовании сверхпроводящих туннельных (джозефсоновских) переходов, в которых два сверхпроводящих металла, разделенные тонким диэлектрическим барьером, обеспечивают прохождение сверхпроводящего тока в таком переходе. Мы решили в качестве барьера в этой структуре использовать не обычный диэлектрик, а ферромагнетик, и получили совершенно уникальные свойства. Получилось совершенно другое соотношение между сверхпроводящим током и фазой на переходе и возникла возможность манипулировать барьером с помощью магнитного поля, то есть создать магнитную память. В рамках данной работы мы пытаемся разработать наноструктуры субмикронных размеров для применения в миниатюрных логических устройствах", - пояснил Рязанов.

Современная полупроводниковая электроника, которая, к примеру, используется в основе серверов, хранящих информацию крупнейших поисковых агрегаторов, не сравнится по энергоэффективности с устройствами, которые будут работать на основе сверхпроводников, считает ученый.

Энергоэффективность систем на основе наноструктур, которые мы разрабатываем, на пять порядков выше, чем у полупроводниковых систем. Это значит, что дата-серверы и серверы майнинговых компаний, потребляющие невероятные объемы энергии, станут во много раз экономичнее", - сказал ученый.

Работа специалистов ИФТТ РАН поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований. Авторы намерены создать опытные образцы наноструктур к 2021 году.

Источники

Ученые создадут наноэлементы, способные в десятки раз увеличить скорость работы электроники
Equipnet.ru, 19/08/2019
Российские ученые придумали, как ускорить работу гаджетов
ПолитРоссия (politros.com), 19/08/2019
Ученые создадут наноэлементы, способные в десятки раз увеличить скорость работы гаджетов
Новости@Rambler.ru, 19/08/2019
Ученые создадут наноэлементы, способные в десятки раз увеличить скорость работы гаджетов
ТАСС, 19/08/2019
В России придумали, как ускорить работу гаджетов в десятки раз
Ru.baku.ws, 19/08/2019
В России придумали, как ускорить работу гаджетов в десятки раз
Бизнес портал (businessportal.pro), 19/08/2019
В России придумали, как ускорить работу гаджетов в десятки раз
Профиль (profile.ru), 19/08/2019
В России придумали, как ускорить работу гаджетов в десятки раз
Seldon.News (news.myseldon.com), 19/08/2019
Ученые создадут наноэлементы, способные в десятки раз увеличить скорость работы гаджетов
Российская академия наук (ras.ru), 20/08/2019

Похожие новости

  • 14/05/2019

    В России создали новый полупроводниковый материал для солнечных батарей

    ​Группа российских ученых создала новый полупроводниковый материал без использования свинца, который может быть применен в солнечных батареях для повышения их эффективности. Об этом в понедельник сообщила пресс-служба одного из участников исследования Сколковского института науки и технологий (Сколтеха).
    428
  • 19/01/2018

    В России создаются двигатели для гиперзвуковых ракет будущего

    ​Прошли успешные испытания так называемых детонационных ракетных двигателей, давшие очень интересные результаты. Опытно-конструкторские работы в этом направлении будут продолжены. Детонация - это взрыв.
    1482
  • 20/12/2018

    Российские ученые смогут предотвращать авиакатастрофы в условиях обледенения

    Ученые Института прикладной астрономии РАН и Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН запатентовали аппарат прогнозирования обледенений, который сделает использование дорогих реагентов рациональным и предотвратит крушения сотен самолетов.
    958
  • 16/10/2018

    Профессор Ильдар Габитов: электроника зашла в тупик

    ​Фотонный компьютер, Wi-Fi из лампочки, материалы-невидимки, боевые лазеры и сверхчувствительные сенсоры... Все это плоды одной и той же науки - фотоники. О том, почему именно свет сегодня стал объектом изучения чуть ли не для половины физиков во всем мире, "Огоньку" рассказал профессор Сколтеха Ильдар Габитов.
    667
  • 10/07/2019

    В России пройдут испытания новой модели сверхзвукового самолёта

    В России в 2019 году пройдут испытания модели сверхзвукового делового самолета разработки "Туполева" со сниженным уровнем звукового удара. Его испытают в аэродинамической трубе, сообщил "Интерфаксу" источник в авиапроме.
    356
  • 19/08/2019

    Физики показали возможность создания магнонных кристаллов

    ​Физики из России и Европы показали принципиальную возможность создания из системы «сверхпроводник — ферромагнетик» магнонных кристаллов — элементарных составляющих будущих посткремниевых электронных устройств, работающих на спиновых волнах.
    135
  • 06/11/2018

    Российские физики разработали новую микроволновую антенну

    ​Ученые из Университета ИТМО совместно с коллегами из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН предложили новую микроволновую антенну, которая создает однородное магнитное поле в большом объеме и позволяет синхронизировать электронные спины группы дефектов в структуре наноалмаза.
    592
  • 25/09/2018

    Физики измерили намагниченность диэлектрика за одну триллионную долю секунды

    Коллектив ученых из России, Германии, Швеции и Японии разработал способ изменить намагниченность диэлектрика, воздействуя на него сверхкороткими лазерными импульсами. Ученым удалось добиться времени изменения намагниченности в одну пикосекунду – это в 100 раз меньше, чем предполагалось ранее.
    538
  • 04/10/2018

    Физики впервые получили спиновый ток при помощи лазера

    Исследователи из Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе РАН в сотрудничестве с зарубежными коллегами впервые показали, что с помощью сверхкоротких лазерных импульсов можно генерировать гигагерцовый спиновый ток.
    708
  • 20/07/2018

    Физики из России создали «лампочку» из оптоволокна, работающую в космосе

    ​Российские ученые создали прототип оптоволоконных источников света, способных работать в космосе и не разрушаться под действием радиации. "Инструкции" по их сборке были опубликованы в Journal of Lightwave Technology.
    530