Магнитоэлектрики может продвинуть развитие компьютерной памяти

Как правило, аппаратное обеспечение обновляется постепенно – процессоры приобретают больше ядер, графические карты становятся мощнее, а устройства хранения данных увеличивают свою емкость, что можно наблюдать хотя бы на примере оборудования компаний, предлагающих такую популярную сегодня услугу, как хостинг. Компьютерные компоненты редко совершают резкие скачки в развитии, приобретая форму, мало похожую на ту, что была раньше. Тем не менее, такое все же случается – всего за несколько лет обычные телефоны превратились в смартфоны, а значительное количество ноутбуков стали супертонкими планшетами. Теперь, благодаря новому типу магнитоэлектриков, подобное может произойти и с компьютерной памятью.

Магнитоэлектрики представляю собой материалы, в которых магнитные и электрические свойства взаимосвязаны, т.е. одно свойство может контролировать другое. Например, магнетизмом в материале можно управлять посредством электрических сигналов. В связи с этим команда физиков из Аргоннской национальной лаборатории при Министерстве энергетики США провела эксперимент с намерением изучить и использовать это явление на практике. Ученые взяли оксид европия-титана (EuTiO3), в котором атом титана находится в центре своего рода атомарной клетки из европия и кислорода. Физики сжали клетку, а затем «ударили» по ней электричеством. В результате обнаружилось, что титан движется, а это, в свою очередь, поляризует атомарный блок. Магнитный порядок блока меняется, образуя связь между электрическими компонентами (титан) и магнитными (европий).

Благодаря такой электромагнитной связи, а также относительной простоте управления новый магнитоэлектрический материал можно использовать во множестве областей, где применяются магниты и электричество, особенно для создания компьютерной памяти. Сегодня электрическая память обеспечивает высокую скорость в ущерб надежности, тогда как магнитная – увеличивает емкость, но жертвует скоростью и эффективностью. Как известно, SSD отличается от HDD гораздо более быстрым доступом к данным, однако HDD может хранить намного больше информации, чем SSD.

Примечательно, что благодаря мощной связи между магнетизмом и электричеством, ученые теоретически могут создать небинарную память, основанную не только на нулях и единицах, а имеющую и другие значения. Это открыло бы совершенно новую логику работы памяти.

Ожидать, что магнитоэлектрики скоро появятся в потребительских устройствах, не приходится, однако новая работа дает повод для оптимизма, поскольку эксперименты завершились успешно, заложив основу для дальнейших исследований.