Американские ученые открыли семейство полупроводников на основе кремния с уникальными магнитными свойствами. Об этом пишет журнал New Scientist. Тем самым проложен путь к созданию (причем с помощью уже существующих технологий производства) так называемых "спинтронных" электронных компонент. В них для хранения информации будет использоваться не только электрический ток, но и магнитный момент.
В современных чипах информация хранится в двоичном виде - это ток, который может принимать два значения: он либо "есть", либо его "нет". Ученые надеются, что в будущем удастся хранить информацию не только в виде уровней электрического тока, но и виде направления поляризации, которое может принимать два значения - условно "верх" и "низ". Это позволит, в частности, повысить плотность записи информации и снизить энергопотребление. Кроме того, магнитные свойства могут сохраняться даже после отключения подачи электроэнергии, что открывает путь к созданию новых видов памяти, содержимое которой будет сохраняться даже при отключенном электропитании. Это позволит отказаться, к примеру, от процедуры первичной загрузки операционной системы с жесткого диска - включение компьютера станет таким же простым и быстрым, как включение телевизора.
Несмотря на многообещающие возможности, спинтронные устройства до сих пор не нашли широкого применения, поскольку для их создания требовались полупроводники на основе галлия или индия, но не кремния, на использование которого рассчитан текущий производственный процесс. Дело в том, что кремний сам по себе не обладает магнитными свойствами, а предпринимавшиеся до сих пор попытки ввести в него магнитные металлы приводили к разрушению кристаллической структуры кремния, тем самым резко снижая его электропроводность. Решения проблемы не было вплоть до начала этой недели, когда группа ученых из разных стран сообщила о том, что кремний-железная смесь, обогащенная кобальтом, обладает необходимыми магнитными свойствами и при этом сохраняет кристаллическую структуру.
"Чтобы спинтроника нашла применение на практике, необходимо предложить технологию, которая была бы совместима с уже имеющейся кремниевой технологией, - комментирует открытие Стив Питрон (Steve Peatron), специалист в области материаловедения из Флоридского университета (г. Гэйнсвилль). - Корпорация Intel предлагает великолепный продукт и не собирается экспериментировать с каким-нибудь новым экзотическим материалом. Они заинтересованы в чем-нибудь таком, что можно было бы использовать прямо сейчас".
Правда, до эйфории еще далеко. На пути широкого внедрения спинтронных устройств остается еще одна проблема - температурная. Обогащенный кобальтом силицид железа обладает магнитными свойствами только при температуре ниже минус 220 градусов Цельсия. Для широкого применения спинтронных устройств в современной вычислительной технике необходимо, чтобы магнитные свойства сохранялись даже при температуре порядка плюс 50 градусов Цельсия. По мнению ученых, ожидать появления спинтронных устройств можно ориентировочно в течение ближайших десяти лет.
Обозрение "Terra & Comp".
