Переходные металлы могут ускорить работу компьютеров в миллион раз
Logo
Cover

Дихалькогениды переходных металлов обладают оптическими свойствами, которые позволят в миллион раз разогнать компьютеры и повысить энергоэффективность хранения информации. К такому выводу пришли американские ученые.

Компьютеры работают во временном масштабе долей наносекунды, но специалисты Университета штата Джорджия утверждают, что их можно разогнать в миллион раз, до фемтосекунд. Для этого они предлагают использовать атомно-тонкие полупроводники из дихалькогенидов переходных металлов (TMDC). Это повысит скорость машинной памяти в миллион раз, сообщает EurekAlert.

Исследователи предполагают, что TMDC обладает потенциалом обрабатывать информацию со скоростью фемтосекунд, то есть одной миллионной от одной миллиардной секунды.

У этого материала шестиугольная решетчатая структура, состоящая из слоя атомов переходного металла, зажатого между двумя слоями атомов халькогенов. Она помогает разгонять процессор и обеспечивает более эффективное хранение информации.

Кроме того, у TMDC, принадлежащих с группе двумерных материалов, есть ряд других преимуществ: они стабильные, не токсичные, тонкие, легкие и механически прочные. К ним относятся дисульфид молибдена и диселенид вольфрамита. В опубликованном в журнале Physical Review B исследовании ученые также указывают на оптические свойства этих материалов, которые обеспечивают их скорость.

В шестиугольной решетчатой структуре TMDC электроны вращаются кругами в различных состояниях, некоторые налево, другие — направо, в зависимости от позиции в гексагоне.

Это движение вызывает новый эффект топологического резонанса, который позволяет считывать, записывать или обрабатывать бит информации за пару фемтосекунд.

«Нет ничего быстрее света, — говорит Марк Штокман, глава проекта. — Единственный способ построить намного более быстрые компьютеры — использовать оптику, а не электронику. Электроника, которую применяют в современных компьютерах, не может работать быстрее, вот почему инженеры повышают число процессоров. Мы предлагаем в миллион раз более эффективные TMDC. Это фундаментально отличный подход к информационным технологиям».

О прорыве в создании двумерных полупроводников сообщила летом международная группа ученых. Они обратились к диселениду вольфрамита и диселениду молибдена и научились управлять экситонными эффектами в двумерных гетероструктурах.