Uundaji na uundaji wa vifaa vya kuhifadhi data ya kidijitali isiyobadilika umekuwa ukiendelea kwa miongo mingi. Kumbukumbu ya NAND ilipata mafanikio makubwa chini ya miaka 20 iliyopita, ingawa uundaji wake ulianza miaka 20 mapema. Leo, takriban nusu karne baada ya kuanza kwa utafiti mkubwa, uzalishaji, na juhudi zinazoendelea za kuboresha NAND, aina hii ya kumbukumbu iko karibu kumaliza uwezo wake wa maendeleo. Ni muhimu kuweka msingi wa mpito hadi kwenye seli tofauti ya kumbukumbu yenye nishati bora, kasi, na sifa zingine. Kwa muda mrefu, aina mpya ya kumbukumbu ya ferroelectric inaweza kuwa kumbukumbu kama hiyo.
Ferroelectrics (neno ferroelectrics linatumika katika fasihi ya kimataifa) ni dielectrics zinazohifadhi kumbukumbu ya uwanja wa umeme unaotumika, au, kwa maneno mengine, zina sifa ya upolarization wa chaji iliyobaki. Kumbukumbu katika ferroelectrics si kitu kipya. Changamoto imekuwa kupunguza ukubwa wa seli za ferroelectric hadi kiwango kidogo.
Miaka mitatu iliyopita, wanasayansi wa MIPT Teknolojia ya kutengeneza nyenzo nyembamba ya filamu kwa ajili ya kumbukumbu ya ferroelectric kulingana na oksidi ya hafnium (HfO2). Nyenzo hii pia si ya kipekee. Dielectric hii imetumika kwa vipindi kadhaa vya miaka mitano kutengeneza transistors za lango la chuma katika vichakataji na vifaa vingine vya mantiki vya kidijitali. Kwa kutumia filamu za poliklisto zenye unene wa 2,5-nm za oksidi za hafnium na zirconium zilizopendekezwa katika MIPT, iliwezekana kuunda makutano yenye sifa za ferroelectric.
Ili capacitors za ferroelectric (kama zinavyojulikana katika MIPT) zitumike kama seli za kumbukumbu, ni muhimu kufikia upolarization wa juu zaidi, ambao unahitaji utafiti wa kina wa michakato ya kimwili inayotokea ndani ya nanolayer. Hasa, ni muhimu kupata ufahamu kuhusu usambazaji wa uwezo wa umeme ndani ya safu wakati volteji inatumika. Hadi hivi majuzi, wanasayansi wangeweza kutegemea tu urasimi wa hisabati kuelezea jambo hilo, na sasa tu njia imetekelezwa ambayo inawaruhusu kutazama ndani ya nyenzo wakati wa mchakato.
Mbinu iliyopendekezwa, ambayo inategemea spektroskopia ya picha ya elektroni ya X yenye nguvu nyingi, inaweza kutekelezwa tu katika kituo maalum (accelerator-synchrotrons). Kituo kama hicho kiko Hamburg, Ujerumani. Majaribio yote ya "capacitors za ferroelectric" zenye msingi wa hafnium oxide zilizotengenezwa katika MIPT yalifanyika Ujerumani. Karatasi kuhusu kazi hiyo ilichapishwa katika .
"Vifaa vya ferroelectric vilivyoundwa katika maabara yetu, vikitumika kwa ajili ya uzalishaji wa viwandani wa seli za kumbukumbu zisizotetemeka, vina uwezo wa kutoa mizunguko 1010 ya kuandika upya—mara elfu mia moja zaidi ya anatoa za kisasa za kompyuta," anadai Andrey Zenkevich, mmoja wa waandishi wa utafiti huo na mkuu wa Maabara ya Vifaa na Vifaa Vinavyofanya Kazi kwa Nanoelectronics katika MIPT. Hii inaashiria hatua nyingine kuelekea kumbukumbu mpya, ingawa hatua nyingi zaidi zinabaki kuchukuliwa.
Chanzo: 3dnews.ru
