ماده عایق توپولوژیک کارآیی حافظه دیجیتال را بهبود می دهد

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : شنبه, 03 شهریور 1397 08:33

به گزارش ایرنا، اسپینترونیک شاخه جدیدی از نانوالکترونیک است که بر استفاده از اسپین الکترون برای ساخت قطعات الکترونیکی جدید با کارایی بالاتر نسبت به الکترونیک سنتی تاکید دارد.

نانوساختارهای مختلط فرومغناطیسی و ابررسانایی عناصر اصلی اسپینترونیک را تشکیل می‌دهد.

عایق‌های توپولوژیک نیز مواد الکترونیکی است که هم رسانا و هم عایق به شمار می رود.

به نوشته پایگاه خبری «ساینس دیلی» آمریکا، عایق های توپولوژیک با استفاده از فرآیند رشد دادن کریستال واحد ساخته می شود. شیوه دیگر تولید این نوع عایق ها، استفاده از فرآیند برآرایی باریکه مولکولی است که در آن کریستال ها در یک فیلم نازک رشد داده می شوند.

هیچکدام از روش های بالا قابلیت تولید انبوه برای صنایع نیمه رسانا را ندارد.

پژوهشگران دانشگاه مینه سوتا برای حل این مشکل کار خود را با سلنید بیسموت آغاز کردند و سپس یک تکنیک رشد کریستال روی فیلم با عنوان کندوپاش را به کار گرفتند که به واسطه انتقال نیروها بین یون ها و اتم ها در مواد هدف در اثر برخورد، عمل می کند.

فرآیند کندوپاش در صنایع نیمه رسانا کاربرد دارد اما این اولین بار است که برای ساخت یک عایق توپولوژیک در مقیاس صنعتی از این شیوه استفاده می شود.

بدین ترتیب محققان توانستند ذراتی با ابعاد کمتر از 6 نانومتر را درون لایه عایق توپولوژیک ایجاد کنند که خواص فیزیکی جدیدی را برای این ماده به ارمغان آورده و رفتار الکترون های آن را تغییر می دهد.

ماده جدید در واقع گونه ای از عایق‌های توپولوژیک است که به دلیل ویژگی های مغناطیسی و انتقالی اسپینترونیکی مورد توجه محققان و فعالات صنایع نیمه رسانا قرار دارد.

پس از آزمایش این ماده مشخص شد کارآیی آن در تولید حافظه و پردازش کامپیوتری 18 برابر بیش از سایر مواد مشابه است.

به اعتقاد محققان، تولید انبوه این ماده زمینه های جدیدی را برای پیشرفت صنایع نیمه رسانا و سایر صنایع وابسته از جمله تولید حافظه های ام.رم ایجاد می کند.

حافظه های ام. رم غیرفرار با دوام بی پایان و سرعت بالای خواندن و نوشتن و دارای قابلیت دسترسی تصادفی به حافظه است.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه «نیچر متریالز»* منتشر شده است.