06:43 18 Ottobre 2018
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Scienziati russi scoprono proprietà del materiale per le memorie del futuro

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I ricercatori dell’Istituto di fisica e tecnologia di Mosca hanno scoperto le proprietà dell’ossido di afnio, un potenziale materiale per la creazione dei supporti di memorizzazione futuri. Lo riporta la rivista ACS Applied Materials and Interfaces.

"Nonostante il fatto che l'ossido di afnio sia già utilizzato in microelettronica ed è abbastanza facile da usare per creare una memoria non volatile, le sue proprietà ferroelettriche rimangono quasi sconosciute. Conoscendo le proprietà del materiale, gli ingegneri saranno in grado di ottimizzare i supporti di memoria, rendendoli più compatti, tecnologicamente avanzati e affidabili", ha detto Anastasia Chuprik dell'Istituto di fisica e tecnologia di Mosca le cui parole sono riportate dall'ufficio stampa dell'ateneo.

L'ossido di afnio e alcuni altri materiali, come il sale di acido tartarico di bario e titanio, hanno proprietà insolite: gli elettroni sono distribuiti equamente, e la loro posizione può essere modificata all'infinito utilizzando forti campi elettrici.Grazie a questa proprietà, detta ferroelettrica, essi possono essere utilizzati come supporti di memoria per il futuro, in cui le informazioni vengono registrate in una posizione di tali "cumuli" di elettroni. Come spiegano gli scienziati, funzionerà alla stessa velocità della moderna RAM ma non perderà informazioni quando l'alimentazione sarà spenta.

A differenza di altri "materiali del futuro", i film di ossido di afnio sono già utilizzati in microelettronica e possono essere trovati in quasi ogni processore moderno.Il problema sta nel fatto che finora i fisici non hanno capito come il originare il processo di scrittura con la posizione degli elettroni in questi materiali.

I fisici russi e i loro colleghi statunitensi dell'Università del Nebraska hanno colmato questa lacuna nella conoscenza scientifica, facendo crescere un sottile strato di ossido di afnio e studiando la sua struttura elettronica utilizzando un ago sottile.

"Spostando lungo la superficie del materiale un ago molto aguzzo e alimentando la tensione elettrica sulle piastre del condensatore, abbiamo ottenuto dati sia sul rilievo della superficie che sulla distribuzione della polarizzazione nel materiale", ha spiegato la Chuprik.

Si è scoperto che i ferroelettrici sono costituiti da una pluralità di aree, i cosiddetti domini, all'interno di ciascuno dei quali gli elettroni sono distribuiti a modo loro, cosa che li fa assomigliare ai materiali magnetici. Quando la pellicola di ossido di afnio cade nel campo elettrico queste zone "vengono graffiate" e la griglia di materiale cristallino si ricompone: i singoli elementi cambiano forma da triangoli a rombi e viceversa.

Tutti questi cambiamenti e peculiarità nella struttura, come notano i fisici, corrispondono generalmente a quanto precedentemente previsto dalla teoria che descrive le proprietà dei ferroelettrici. Ciò, a sua volta, consentirà agli ingegneri di iniziare a progettare consapevolmente le cellule della memoria del futuro, senza temere che le loro idee si rivelino errate nella pratica.    

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memoria, Scoperta, tecnologia, ricerca scientifica, Russia
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