Найден квантовый материал для создания нейроморфных процессоров
Logo
Cover

У никелата самария найдено еще одно уникальное свойство: он может хранить в кристаллической решетке ионы лития и натрия. Исследователи рисуют радужные перспективы — от создания эффективных твердотельных аккумуляторов до процессоров, имитирующих принцип работы мозга.

128

Никелат самария (SmNiO3) относится к перовскитам и демонстрирует уникальное поведение в ряде исследований. Ранее команда из Университета Пердью (США) указывала на широкие возможности управления световыми волнами. В нынешней работе на страницах PNAS рассказывается о никелате самария как проводнике ионов, и его применение открывает новые перспективы в целом ряде областей.

Первое и самое очевидное — твердотельные аккумуляторы. «Мы показали, что это семейство материалов может удерживать ионы, так что мы разработали некоторые общие принципы для создания таких твердотельных проводников ионов», — говорит глава лаборатории Шрирам Раманатан.

Его команда добилась проводимости ионов лития и натрия. При приложении напряжения эти ионы занимали место в кристаллической решетки никелата самария.

Профессор Раманатан говорит, что это свойство можно использовать для создания нового типа проводников, систем хранения энергии, а также искусственных синапсов в нейроморфных процессорах.

Более того, при отключении тока ионы сохраняли свое место в решетке — а это значит, что их «стабильное» поведение можно использовать для создания емкой компьютерной памяти.

Третий вариант использования — создание затемняемых окон, отмечает Science Daily. Добавление ионов лития меняло также оптические свойства материала, когда на пластины из никелата самария подавали напряжение.

Методика, созданная Раманатаном и его коллегами, позволила насыщать кристаллическую решетку разным количеством ионов. Профессор говорит, что по мере роста числа ионов лития проводимость материала снижалась — что противоречит интуитивным предположениям.

Исследование уникальных электрических свойств никелата самария заняло около двух лет. Осенью 2016 года в журнале Advanced Materials команда из Университета Пердью опубликовала статью об интересных оптических свойствах материала. Тогда SmNiO3 предложили использовать для создания покрытий с тепловым излучением и элементов оптической памяти.

Твердотельные аккумуляторы на основе лития — одна из перспективных технологий для создания емких и безопасных батарей. Один из лидеров в этой сфере — компания QuantumScape — недавно получила $100 млн инвестиций от Volkswagen.