web analytics

Descoperirea materialului Hafnia deschide calea pentru memoria feroelectrică pentru calculatoare

Parteneri

Oamenii de știință și inginerii au experimentat cu oxidul de hafniu în ultimul deceniu – mulți consideră că acest “material feroelectric evaziv” este cel mai bine utilizat în memoria de calcul de generație următoare (datorită proprietăților sale non-volatile), deși este nevoie de un progres științific major pentru a funcționa în mod practic. Starea naturală a Hafnia este în mod inerent neferoelectrică, astfel încât este nevoie de un anumit efort pentru a o aduce într-o stare adecvată – un articol din SciTechDaily explorează eforturile din trecut: “Oamenii de știință au reușit să aducă hafnia în starea sa feroelectrică metastabilă doar atunci când au tensionat-o sub forma unei pelicule subțiri, bidimensionale, cu o grosime de un nanometru.” Echipe de cercetători de la Universitatea din Rochester, New York, și de la Universitatea din Tennessee, Knoxville, au prezentat dovezi ale unei evoluții de referință interesante. Sobhit Singh, profesor asistent la Departamentul de Inginerie Mecanică al UoR, consideră că efortul comun a creat un culoar pentru crearea hafniilor feroelectrice și antiferroelectrice în masă.

 

Studiul său din “Proceedings of the National Academy of Sciences” propune o cale materială alternativă: “Hafnia este un material foarte interesant datorită aplicațiilor sale practice în tehnologia informatică, în special pentru stocarea datelor. În prezent, pentru a stoca date folosim forme magnetice de memorie care sunt lente, necesită multă energie pentru a funcționa și nu sunt foarte eficiente. Formele feroelectrice de memorie sunt robuste, ultra-rapide, mai ieftine de produs și mai eficiente din punct de vedere energetic.” Echipa profesorului Janice Musfeldt de la Universitatea din Tennessee a reușit să producă o formă feroelectrică de hafnia-prin intermediul unui proces experimental de înaltă presiune, bazat pe calculele exacte ale lui Singh. Materialul a rămas într-o fază metastabilă post-experiment, chiar și în stare de presiune redusă. Musfeldt a comentat rezultatele mulțumitoare: “Acesta este ca un exemplu excelent de colaborare experimentală-teoretică”. Producătorii de memorii sunt probabil cu ochii pe potențialul de descoperire al Hafnia, dar costurile materialelor atenuează așteptările – Tom’s Hardware citează penuria (care merge până la începutul anului 2023): “Hafniul (componenta cheie din Hafnia) a înregistrat o creștere de aproape cinci ori a prețului din cauza cererii crescute începând cu 2021, ceea ce a crescut costul său de la aproximativ 1.000 de dolari pe kilogram la aproximativ 5.000 de dolari. Totuși, chiar și la 1.000 de dolari pe kilogram, hafniul este de departe mai scump decât siliciul, care măsoară câteva zeci de dolari pe kilogram.”

%d blogeri au apreciat: