Открыт метод повышения энергоэффективности ферроэлектрической памяти

Фото: Chris Nelson, Xiaoqing Pan

Инженеры Мичиганского университета нашли способ улучшить свойства материалов, используемых в основе ферроэлектрической памяти. Память данного типа отличается энергонезависимостью, является более долговечной, чем флэш-память, и потенциально способна обеспечить более высокую емкость.

В ферроэлектрической памяти значение каждого хранимого бита определяется направлением электрической поляризации молекул. Чтобы записать бит, необходимо изменить поляризацию ячейки. Для этого требуется приложить достаточно сильное электрическое поле, чтобы создать индукцию в небольшом регионе - домене, а затем изменить состояние ячейки.

Исследователи наложили ферроэлектрик на изолятор с очень похожей кристаллической решеткой. В такой структуре на поверхности ферроэлектрика спонтанно создаются электрические поля, что приводит к образованию расположенных через равные интервалы областей, в которых поляризация молекул постепенно меняет свое направление по спирали. Исследователи назвали эти области «вихревыми нанодоменами». Благодаря их наличию, как объясняют инженеры, не требуется специально прикладывать дополнительное электрическое поле для создания доменов, поэтому для модификации состояния ячейки требуется меньше энергии.

Исследователи также построили наглядную схему вихревого нанодомена с использованием трансмиссионного электронного микроскопа и последующей обработки полученного на нем изображения с помощью специального программного обеспечения.