​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

  • 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.
    943
  • 20/03/2015

    Сибирские ученые приняли участие в международной выставке "Фотоника. Мир лазеров и оптики"

    ​В мероприятии, посвященном новейшим разработкам в области оптической, лазерной и оптоэлектронной техники, участвовали 9 институтов из Новосибирска, Томска и Кызыла. Как сообщает сайт Сибирского отделения Российской академии наук, стенд СО РАН в этом году занимала бОльшую площадь, чем в прошлом, что позволило с комфортом разместить экспонируемые образцы.
    897
  • 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).
    420
  • 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.
    1472
  • 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.
    345
  • 15/01/2018

    Российские ученые выяснили, как способ обработки полипропилена влияет на механические свойства конечного изделия

    ​Коллектив учёных, в том числе из Института синтетических полимерных материалов РАН и МФТИ, выяснил, как «правильность» молекул полипропилена и способ обработки влияют на механические свойства конечного изделия.
    877
  • 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.
    658
  • 13/12/2017

    Российский физик нашел новый способ запустить термоядерную реакцию

    Физик из МГУ и Института прикладной математики РАН доказал, что термоядерную реакцию можно запустить, используя уже существующие ускорители плазмы и магнитные ловушки, что может ускорить создание чистых источников энергии, говорится в статье, опубликованной в журнале Plasma Physics and Controlled Fusion.
    1143
  • 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.
    526
  • 28/05/2019

    Российские ученые нашли способ сделать металл прочнее

    ​Один из самых перспективных материалов для авиационной и автомобильной промышленности — алюминий. Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» нашли простой и эффективный способ укрепления композитных материалов на его основе.
    263