Przełomowe odkrycie może zaowocować znacznie potężniejszymi smartfonami

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego opracowali przełomową metodę produkcji półprzewodników. Otwiera to furtkę do zupełnie nowych urządzeń, znacznie wydajniejszych i bardziej oszczędnych.

Być może za kilka lat nasze smartfony przewyższą wydajnością obecne komputery stacjonarne, a przy tym będą zużywały znacznie mniej energii. Zespół badawczy Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, zaprezentował właśnie nową metodę łączenia elementów magnetycznych z półprzewodnikami. Pozwala pokonać barierę istniejącą od dziesięcioleci w nauce o materiałach i otwiera drzwi do nowej klasy elektroniki.

Nowatorska metoda produkcji półprzewodników

Przełom ten stanowi fundamentalny krok dla spintroniki, technologii bazującej na spinie elektronu, a nie na jego ładunku. W przeciwieństwie do konwencjonalnej elektroniki, komponenty spintroniczne nie wytwarzają nadmiernego ciepła, które obecnie stanowi ograniczenie dla układów scalonych.

Badacze zademonstrowali możliwość wytwarzania materiałów półprzewodnikowych zawierających do 50% atomów magnetycznych. Podczas gdy obecne metody często ograniczają się do stężenia atomów magnetycznych wynoszącego poniżej 5%. Wykorzystując swój proces, zespół stworzył bibliotekę ponad 20 nowych materiałów, które łączą elementy magnetyczne, takie jak kobalt, mangan i żelazo, z różnymi półprzewodnikami. Technologia ta została już objęta wnioskiem patentowym.

Badanie wykazało również, że nową strategię można wykorzystać do wbudowywania elementów magnetycznych w nadprzewodniki. Pozwoli to stworzyć klasę materiałów, które pozwalają elektronom na przemieszczanie się przez nie z zerowym oporem w określonych warunkach. W innych eksperymentach dodano atomy magnetyczne do izolatorów topologicznych. To substancje, które zachowują się jak izolatory we wnętrzu, ale pozwalają elektronom na swobodny przepływ na powierzchni.

Przełomowe odkrycie pozwoli tworzyć wydajniejsze komputery

Nowa klasa materiałów może również pomóc rozwiązać jedno z największych wyzwań, jakim jest ogromne zużycie energii i wody przez systemy sztucznej inteligencji. Przyszłe komputery wykorzystujące spintronikę, powinny być w stanie obsługiwać bardziej zaawansowane aplikacje AI bez znaczącego śladu węglowego i zużywania cennych zasobów.

Na razie technologia jest na wczesnym etapie rozwoju, więc zapewne minie trochę czasu zanim znajdzie szersze zastosowanie. Gdy jednak trafi już do urządzeń konsumenckich, nastąpi rozwój ultraszybkiej nowej generacji laptopów i smartfonów, znacznie potężniejszych niż obecnie.