+11 голос |
Обнаруженный новый эффект памяти может внести существенный вклад в будущие разработки технологий безопасности данных.
Оксиды переходных металлов (ТМО) являются интенсивно изучаемыми технологически важными материалами, благодаря их сложным электронным взаимодействиям, что приводит к большому разнообразию коллективных явлений. Эффекты памяти в ТМО вызвали огромный интерес как со стороны фундаментальной науки, так и с технологической стороны.
Д-р Амос Шарони (Amos Sharoni) из отделения физики Университета Бар-Илан и Института нанотехнологий и передовых материалов (BINA) теперь открыл новый вид эффекта памяти, не связанного с открытыми ранее.
Д-р Шарони вместе со своим учеником Наором Варди (Naor Vardi) и при поддержке теоретической модели Йонатана Дуби (Yonatan Dubi) из Университета Бен-Гуриона в Негеве использовал простой экспериментальный проект для изучения изменений свойств двух TMO - VO2 и NdNiO3, которые подвергаются фазовому переходу металл-диэлектрик. Их результаты не только демонстрируют новое явление, но что важно, также дают объяснение его происхождению.
Переходы металл-изолятор могут быть достигнуты путем небольшого изменения внешних параметров, таких как давление или температура.
В эксперименте Шарони, когда исследуемые ТМО нагреваются и переходят из одного состояния в другое, их свойства претерпевают изменения, начиная с небольшой области, где развиваются «острова», а затем растут, и наоборот, во время охлаждения, подобно сосуществованию льда и воды во время таяния. Шарони охладил свои образцы во время перехода, а затем исследовал, что происходит, когда они нагреваются повторно. Он нашел, что когда разогреваемый металл-оксид достиг температуры, при которой произошло повторное охлаждение, то есть в состоянии сосуществования фаз, было обнаружено увеличение сопротивления. И это увеличение сопротивления наблюдалось в каждой другой температурной точке, в которой было начато охлаждение. Это ранее неизвестное и удивительное явление демонстрирует наличие «памяти» о прошлом состоянии.
Д-р Шарони объясняет: «Когда изменение температуры становится противоположным и образец охлаждается, а не нагревается, изменение направления оставляет «шрам» везде, где существует фазовая граница между проводящими и изолирующими островами. Последовательность изменения наклона графика температуры «запоминается» в TMO и проявляется как повышенное сопротивление». Более того, можно создавать и хранить более одной «памяти» в одном и том же физическом пространстве.
Д-р Шарони сравнивает создание «шрама» с движением волн на берегу моря. Волна взмывает вверх по пляжу, и когда она отступает, она оставляет небольшую песчаную насыпь в самом дальнем конце ее пути. Когда волна возвращается, она замедляется и тормозится, когда она достигает препятствия на своем пути. Однако если следует сильная волна, она мчится над насыпью и разрушает ее. Аналогичным образом Шарони обнаружил, что дальнейшее нагревание TMO позволяет завершить переход и пересечь границы, покрытые рубцами, «исцелить» шрамы и немедленно стереть память. Напротив, охлаждение не стирает их.
Результаты работы Шарони будут иметь важное влияние на дополнительные исследования как экспериментальные, так и теоретические, а простота эксперимента позволит другим группам, изучающим соответствующие системы, с легкостью выполнять подобные измерения.
Эффект памяти с несколькими устойчивыми состояниями, при котором более чем одна часть информации может сосуществовать в одном и том же пространстве, может быть использован для технологии памяти. В то время как удаление компьютерных данных не являются безопасным, и они могут быть восстановлены, по крайней мере частично, талантливыми хакерами, свойство «удаление для чтения» этой системы может внести неоценимый вклад в технологии безопасности.
Д-р Амос Шарони
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
+11 голос |