Stvaranje i razvoj uređaja za trajno pohranjivanje digitalnih podataka traje već desetljećima. Pravi iskorak prije nešto manje od 20 godina napravila je NAND memorija, iako je njen razvoj započeo 20 godina ranije. Danas, otprilike pola stoljeća nakon početka opsežnih istraživanja, početka proizvodnje i stalnih nastojanja da se poboljša NAND, ova vrsta memorije je blizu iscrpljenosti svog razvojnog potencijala. Potrebno je postaviti temelje za prijelaz na drugu memorijsku ćeliju s boljom energijom, brzinom i drugim karakteristikama. Dugoročno gledano, takva bi memorija mogla biti nova vrsta feroelektrične memorije.
Feroelektrici (u stranoj literaturi se koristi termin feroelektrici) su dielektrici koji imaju memoriju primijenjenog električnog polja ili, drugim riječima, karakterizirani su zaostalom polarizacijom naboja. Feroelektrična memorija nije ništa novo. Izazov je bio smanjiti feroelektrične ćelije na razinu nanoskala.
Prije tri godine, znanstvenici s MIPT-a tehnologija za izradu tankoslojnog materijala za feroelektričnu memoriju na bazi hafnijevog oksida (HfO2). Ovo također nije jedinstven materijal. Ovaj se dielektrik koristi nekoliko pet godina zaredom za izradu tranzistora s metalnim vratima u procesorima i drugoj digitalnoj logici. Na temelju legiranih polikristalnih filmova hafnijevih i cirkonijevih oksida debljine 2,5 nm predloženih u MIPT-u, bilo je moguće stvoriti prijelaze s feroelektričnim svojstvima.
Da bi se feroelektrični kondenzatori (kako su ih počeli nazivati u MIPT-u) mogli koristiti kao memorijske ćelije, potrebno je postići najveću moguću polarizaciju, što zahtijeva detaljno proučavanje fizikalnih procesa u nanosloju. Konkretno, steknite predodžbu o raspodjeli električnog potencijala unutar sloja kada se primijeni napon. Donedavno su se znanstvenici mogli osloniti samo na matematički aparat za opisivanje fenomena, a tek sada je implementirana tehnika s kojom je bilo doslovno moguće pogledati unutar materijala tijekom procesa fenomena.
Predložena tehnika, koja se temelji na fotoelektronskoj spektroskopiji X-zraka visoke energije, mogla bi se implementirati samo na posebnoj instalaciji (sinkrotronski akceleratori). Ovaj se nalazi u Hamburgu (Njemačka). Svi eksperimenti s "feroelektričnim kondenzatorima" na bazi hafnijevog oksida proizvedenim u MIPT-u odvijali su se u Njemačkoj. Članak o obavljenim radovima objavljen je u .
"Feroelektrični kondenzatori stvoreni u našem laboratoriju, ako se koriste za industrijsku proizvodnju trajnih memorijskih ćelija, mogu pružiti 1010 ciklusa ponovnog pisanja - sto tisuća puta više nego što dopuštaju moderni računalni flash diskovi", kaže Andrei Zenkevich, jedan od autora rad, voditelj laboratorija funkcionalnih materijala i uređaja za nanoelektroniku MIPT. Time je učinjen još jedan korak prema novom sjećanju, iako ima još puno, puno koraka koje treba učiniti.
Izvor: 3dnews.ru