Ученые создали новые кристаллы компьютерной памяти

Ученые создали новые кристаллы компьютерной памяти

Получены кристаллы, которые могут открыть новую эру в индустрии компьютерной памяти. Они недороги, просты в производстве и, главное, проявляют нужные свойства при комнатной температуре.

Класс органических материалов, полученных в лабораториях Северо-Западного университета Иллинойса (США), открывает новые, захватывающие дух возможности в практическом использовании сегнетоэлектриков – самополяризующихся кристаллов, для которых характерно явление гистерезиса, или памяти о предыдущем состоянии. Эти свойства помогут в разработке новых энергонезависимых устройств памяти для компьютеров, мобильных устройств и больших дата-центров, реализующих облачные вычисления.

Команда химиков, работающая под руководством Сэмюэла Стаппа, смогла синтезировать большеразмерные кристаллы с сегнетоэлектрическими свойствами, используя в качестве строительных блоков всего два типа относительно несложных органических молекул. Последние самособираются посредством водородных связей в высокоупорядоченную кристаллическую структуру, способную к спонтанной электрической поляризации, когда одна сторона кристаллического образца несет слабый положительный, а другая – слабый отрицательный заряд(впервые этот эффект, аналогичный явлению ферромагнетизма, был открыт и исследован в 1920 году на кристаллах сегнетовой соли – тетрагидрате двойной натриево-калиевой соли винной кислоты).

В качестве сырья для производства кристаллов с сегнетоэлектрическими свойствами был использован пиромелит диазена(C10H4N2O4), молекулы которого играют в кристаллической трехмерной решетке роль электронных акцепторов. Вторым компонентом кристалла могут быть молекулы нафталена (C10H8), пирена (C16H10) или тетратиафульвалена ((H2C2S2C)2), играющие в 3D-решетке роль электронных доноров. Получившиеся кристаллы проявляли свойства сегнетоэлектриков при комнатной температуре, в отличие от конкурентов из других лабораторий, которые «соглашаются» быть сегнетоэлектриками лишь в присутствии криогенных установок. В кристаллах обмен электронами происходит между расположенными поочередно «партнерскими» молекулами – донорами и акцепторами. Под действием электрического поля партнерские связи мгновенно перестраиваются, поляризация меняется на противоположную и сохраняется, даже если поле убрать.

Источник: wordscience.org

Похожие новости:
Ученые получили кристаллы из фрагментов молекул ДНК
Ученые США научились получать кристаллы на основе трехмерных структур из фрагментов молекул ДНК, сообщают авторы разработки. Такие кристаллы могут применяться, в частности, для синтеза новых наноматериалов для микроэлектроники и медицинских препаратов. Ведущий автор исследования, профессор Нед Симан (Ned ..
2012-09-23 1777 0 Научные открытия
0
Ученые создадут давление, как в центре Земли
Алмазные кристаллы, имеющие специальную форму и сложную поверхность, будут использованы при создании научной установки, с помощью которой ученые могут воспроизвести постоянное давление, превышающее давление в центре Земли. Новая технология изготовления и обработки алмазных кристаллов, своего ..
2012-11-2 1953 1 Научные открытия
0
Объявлено о самом объемном доказательстве в математике
Ученые из США и Великобритании заявили о крупнейшем по объему занятой компьютерной памяти доказательстве в истории математики. Препринт с исследованием опубликован на сайте arXiv.org, кратко о нем сообщает издание Nature.Для решения булевой проблемы пифагоровых троек специалисты использовали суперкомпьютер Stampede Техасского ..
2016-05-29 1999 0 Научные открытия
0
Физики придумали первый танцующий кристалл
Физики-теоретики из Канады и США спрогнозировали существование кристалла, элементы которого находятся в непрерывном движении. Последнее обусловливает их свойства симметрии, получившие название хореографического порядка. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко о них сообщает Physics.Обычные ..
2016-01-12 1901 0 Научные открытия
1
Физики создали новую форму материи
Ученые из Массачусетского технологического института в США создали сверхтекучее твердое тело из атомов натрия. Для этой цели они использовали лазеры, с помощью которых им удалось придать квантовой жидкости (конденсату Бозе-Эйнштейна) структуру, характерную для кристаллов. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.Конденсат ..
2017-03-05 7948 0 Научные открытия
2
Геологи определили начало движения земной коры
Геологи провели изотопный анализ старейших кристаллов циркона из Гренландии и установили предполагаемое время начала тектонической активности литосферных плит. По словам ученых, движение земной коры стартовало 3,2 миллиарда лет назад. Работа опубликована в журнале Nature, ее краткое содержание ..
2012-06-2 1905 0 Научные открытия
0
Физики придумали пространственно-временные кристаллы
Физики предложили способ создания пространственно-временных кристаллов, - систем, чья структура регулярна не только в пространстве, но и во времени. Работа пока не опубликована в рецензируемом журнале, но доступна в архиве Корнельского университета. Ее краткое содержание приводит блог Technology Review. По словам ученых, основными ..
2012-06-27 2074 0 Научные открытия
0
Генетические цепочки обладают функциями логики и памяти
Специалисты по синтетической биологии из Массачусетского технологического института создали «генетические цепочки», которые могут выполнять базовые логические функции в живых клетках. Кроме выполнения логических операций клетки бактерий, в которых находятся эти цепочки, могут запоминать результаты, поскольку ..
2013-02-16 1695 0 Научные открытия
0
Физики запутали рекордное число фотонов
Китайские физики запутали рекордное число фотонов — 10 частиц. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает издание Physics.Для запутывания пары фотонов, идущих в одном и том же направлении с одной и той же поляризацией, ученые пропускали свет через пару ..
2016-11-18 3982 0 Научные открытия
0
Ученые создали искусственные тромбоциты
Ученые из  Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UC Санта-Барбара) создали синтетические тромбоциты, компоненты крови, которые препятствуют чрезмерному кровотечению и обладают способностью быстро заживлять раны,сообщает«WordScience.org». Уникальные физические и биохимические свойства тромбоцитов играют важную роль в выполнении сложных биологических ..
2012-06-5 1566 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили новые способности нанокристаллов
Исследователи из Калифорнийского Университета в Беркли обнаружили, что нанокристаллы могут проходить сквозь нанотрубки за счет электрического заряда, без плавления или сжатия, даже если эти трубки меньше в диаметре, чем нанокристаллы. В своей статье, опубликованной в журнале «Physical Review Letters», они описали эксперимент, ..
2013-05-6 1382 0 Научные открытия
0
Ученые создали препарат, способный омолодить иммунитет
Британские ученые совершили новое открытие. В этот раз они создали удивительное средство, способное оказывать влияние на иммунную систему. Ни для кого не является секретом, что от активности иммунной системы может зависеть предрасположенность людей к вирусным болезням, некоторые из них являются очень опасными, ..
2015-01-16 2977 0 Научные открытия
0
Физики заподозрили существование новой формы твердого вещества
Французско-американская группа физиков обнаружила, что поведение охлажденного сплава алюминия, железа и кремния одновременно напоминает поведение кристаллов и стекол, но не является ни тем ни другим, ни даже квазикристаллом. Новую высокоупорядоченную форму вещества ученые назвали q-стеклом, ее описание опубликовано в журнале Physical ..
2013-08-10 2130 0 Научные открытия
0
Тайну человеческого мозга раскрыл слизень
Американские ученые смогли выяснить когда и где происходит молекулярная активность в человеческом мозге, которая приводит к формированию краткосрочной, средней и долгосрочной памяти. Результаты исследований нейробиологов публикует журнал Medical Xpress. Специалисты надеются, что их открытие поможет лучше понять ..
2012-10-16 2160 0 Научные открытия
0
Ученые вырастили из стволовых клеток  почки
Вместо того, чтобы ждать, когда появится почка донора, больные, нуждающиеся в пересадке этого органа, могут получить почку, выращенную на заказ. Недавно был сделан еще один шаг по направлению к этой мечте. Ученым из Университета Австралии Квинсленда удалось успешно ..
2014-01-02 3610 0 Научные открытия
0