Ustvarjanje in razvoj naprav za trajno shranjevanje digitalnih podatkov poteka že več desetletij. Pravi preboj je pred nekaj manj kot 20 leti uspel pomnilniku NAND, čeprav se je njegov razvoj začel 20 let prej. Danes, približno pol stoletja po začetku obsežnih raziskav, začetku proizvodnje in nenehnih prizadevanjih za izboljšanje NAND, je ta vrsta pomnilnika skoraj izčrpana svoj razvojni potencial. Treba je postaviti temelje za prehod na drugo spominsko celico z boljšimi energijskimi, hitrostnimi in drugimi lastnostmi. Dolgoročno bi lahko bil tak pomnilnik nova vrsta feroelektričnega pomnilnika.
Feroelektriki (v tuji literaturi se uporablja izraz feroelektriki) so dielektriki, ki imajo spomin na vpeto električno polje ali z drugimi besedami zanje je značilna rezidualna polarizacija nabojev. Feroelektrični pomnilnik ni nič novega. Izziv je bil zmanjšati feroelektrične celice na raven nanometra.
Pred tremi leti so znanstveniki na MIPT tehnologija izdelave tankoplastnega materiala za feroelektrični pomnilnik na osnovi hafnijevega oksida (HfO2). Tudi to ni edinstven material. Ta dielektrik se že nekaj pet let zapored uporablja za izdelavo tranzistorjev s kovinskimi vrati v procesorjih in drugi digitalni logiki. Na podlagi zlitin polikristalnih filmov hafnijevih in cirkonijevih oksidov z debelino 2,5 nm, predlaganih na MIPT, je bilo mogoče ustvariti prehode s feroelektričnimi lastnostmi.
Da bi feroelektrične kondenzatorje (kot so jih začeli imenovati na MIPT) lahko uporabljali kot spominske celice, je treba doseči najvišjo možno polarizacijo, kar zahteva podrobno študijo fizikalnih procesov v nanoplasti. Predvsem dobite predstavo o porazdelitvi električnega potenciala znotraj plasti, ko je napetost uporabljena. Do nedavnega so se znanstveniki pri opisovanju pojava lahko zanašali le na matematični aparat, šele zdaj pa je bila implementirana tehnika, s katero je bilo dobesedno mogoče pogledati v notranjost materiala med procesom pojava.
Predlagano tehniko, ki temelji na visokoenergijski rentgenski fotoelektronski spektroskopiji, je bilo mogoče izvesti le na posebni napravi (sinhrotronski pospeševalnik). Ta se nahaja v Hamburgu (Nemčija). Vsi poskusi s "feroelektričnimi kondenzatorji" na osnovi hafnijevega oksida, izdelanimi na MIPT, so potekali v Nemčiji. Članek o opravljenem delu je bil objavljen v .
"Feroelektrični kondenzatorji, ustvarjeni v našem laboratoriju, lahko, če se uporabljajo za industrijsko proizvodnjo trajnih pomnilniških celic, zagotovijo 1010 ciklov ponovnega zapisovanja - sto tisočkrat več, kot omogočajo sodobni računalniški bliskovni pogoni," pravi Andrei Zenkevich, eden od avtorjev delo, vodja laboratorija funkcionalnih materialov in naprav za nanoelektroniko MIPT. Tako je bil storjen še en korak k novemu spominu, čeprav nas čaka še veliko, veliko korakov.
Vir: 3dnews.ru