Исследователь обнаружил искусственный материал, “запоминающий” внешние воздействия

Мохаммад Самизаде Нику, аспирант Исследовательской лаборатории силовой и широкозонной электроники, сделал случайное открытие во время исследования фазовых переходов в диоксиде ванадия (VO2) для своей диссертации.

Аспирант пытался выяснить, сколько времени требуется VO2 для перехода из одного состояния в другое, однако сотни измерений повели его по другому пути: Самиадзе Нику обнаружил эффект памяти в структуре материала.

В ходе экспериментов аспирант подавал электрический ток на VO2, чтобы нагревать образец и заставить его изменить свое состояние. Нику обнаружил, что время, необходимое материалу для изменения состояния, напрямую связано с электрическим разрядом, который пропускался через него до этого.

«Казалось, что VO2 "помнит" первый фазовый переход и предвидит следующий. Мы не ожидали увидеть такой эффект памяти, и он не имеет ничего общего с электронными состояниями, а скорее с физической структурой материала. Это новое открытие: ни один другой материал не ведет себя подобным образом», – сказал профессор Элисон Матиоли, руководитель лаборатории, где проводились эксперименты.

Дальнейшие исследования более крупной научной группы, опубликованные в журнале Nature, показали, что переключатели VO2 действуют подобно нейронам в мозге. Материал может запоминать последний “раздражитель” на срок до трех часов.

«Эффект памяти на самом деле может сохраняться в течение нескольких дней, но в настоящее время у нас нет инструментов, необходимых для его измерения», – отметил Матиоли.

Непрерывная структурная память отличает VO2 от обычных материалов, которые хранят данные в виде двоичной информации. Его открытие может привести к увеличению емкости и скорости электроники.