В США разрабатывают транзистор на магнитных и звуковых волнах
Учёные Мичиганского университета и Университета Висконсина создают транзистор M3BOLT, работающий на магнитно-акустических волнах без переноса электронов.
01Что случилось
Разработка ведётся совместно учёными Мичиганского университета и Университета Висконсина. Проект получил финансирование около $6 млн от DARPA в рамках программы Fast and Curious. Устройство назвали M3BOLT — Multiferroic Magnetoelectric–Magnetoacoustic Beyond-charge Logic via Tunable Transmission.
Принцип работы основан на магнитных и звуковых волнах вместо переноса электронов. Основой служит многослойная структура: нижний слой — сегнетоэлектрический кристалл PMN-PT, сверху — тонкая плёнка магнитного сплава железа и галлия (FeGa). Под действием электрического поля в нижнем слое возникает механическая деформация, передающаяся верхнему слою, что изменяет ориентацию магнитных моментов и вызывает распространение магнитных волн (магнонов). Фононная (акустическая) волна распространяется вместо магнитных колебаний, когда те подавлены.
По замыслу авторов, волновые процессы смогут работать на частотах терагерцового диапазона, тогда как современные процессоры используют тактовые частоты порядка нескольких гигагерц. Дополнительное преимущество — возможность сохранять ориентацию магнитных моментов после отключения питания, что потенциально позволит одному материалу выполнять функции вычислительного элемента и энергонезависимой памяти.
02Почему это важно
По прикидкам, приведённым в источнике, технология может ускорить вычисления в 100–1000 раз. Отдельно DARPA ставит задачу превзойти современные логические схемы по энергоэффективности как минимум в 100 раз.
03Что дальше
Проект находится на ранней стадии: команда из Мичиганского университета занимается проектированием устройства и логических схем, группа из Университета Висконсина в Мадисоне будет моделировать физические процессы, влияние дефектов материалов и особенности пограничных состояний между слоями. Конкретных результатов раньше середины 2030-х годов не обещают.
Источники
- 3DNews 3dnews.ru