Диоксид ванадия способен переходить из состояния электрического изолятора в проводящее состояние. Этот переход сопровождается структурными изменениями в материале, что делает его полезным для исследования электронных устройств, имитирующих некоторые особенности нейронов. В ходе экспериментов Специалисты из Калифорнийского университета в Сан-Диего изучали, как многократное электрическое воздействие влияет на расположение и перемещение крошечных областей внутри материала. Эти области, или домены могут взаимодействовать друг с другом в процессе переключения устройства между различными состояниями.

Пропустив через диоксид ванадия электрический ток, ученые применили метод когерентной рентгеновской дифракции, чтобы отслеживать наноразмерные изменения внутри материала. Это позволило им установить, как внутренняя структура влияет на переключательное поведение, сообщает IE.

Исследователи выявили процесс, известный как «заклинивание», при котором движение доменов становится все более ограниченным. Вместо того чтобы вести себя независимо, они начинают взаимодействовать так, что это ограничивает возможности изменения материала. Многократная электрическая стимуляция, превышающая пороговое значение, переводила материал в это «заблокированное» состояние. В результате последующее переключение устройства стало более предсказуемым. Это означает, что предшествующая электрическая активность материала повлияла на его дальнейшее поведение.

Команда также обнаружила, что стимуляция меньшим током способна обратить этот эффект, возвращая менее предсказуемое состояние переключения. Таким образом, появляется способ управления памятью устройства.

Это открытие может помочь в разработке вычислительных систем, созданных по принципу работы мозга: в них информация сохраняется за счет изменений физической структуры самой системы. Такие системы призваны выполнять некоторые вычислительные операции и функции хранения данных более эффективно, чем традиционные подходы, при которых данные перемещаются между отдельными процессорами и блоками памяти.

Южнокорейские исследователи создали электрохимический органический светоизлучающий транзистор, который одновременно выполняет три функции: обрабатывает сигналы, хранит данные и излучает свет.