Неожиданный способ записывать и воспроизводить файлы придумали ученые из Воронежа

Научные работники разработали уникальные наноструктурированные материалы с эффектом оптического перемагничивания.

В современную эпоху уже мало, кто задумывается о способах записи, передачи или воспроизведения информации. Прежние диски, дискеты и даже флешки остались уже в прошлом. Сейчас пользователи в основном используют интернет-технологии – облака, социальные сети и прочее. Однако для некоторых специалистов все равно требуются сторонние носители. Прежде всего, это относится к инженерам, работникам военно-космической отрасли, автомобилестроителям, фотографам, видеооператорам. С получением все большего объема информации требуются и более мощные и современные носители. И в авангарде этого процесса сейчас идет так называемая спинтроника. Так называется раздел квантовой электроники, который отражает магнитные свойства электрона. Важной задачей спинтроники является разработка технологии структур, которые можно бы было применять на практике. И в этом направлении отличился коллектив ученых из Воронежского государственного университета.

Так, в ВГУ доцент Александр Лазарев, профессор Борис Даринский, академик Александр Сигов, доцент Лариса Битюцкая и ассистент Геворг Григорян был разработали проект «Изготовление магнитных наноструктурированных материалов силицидов переходных металлов (Si-Me) с эффектом оптического перемагничивания для элементов памяти нового поколения». Ученые получили наноструктурированные пленки силицидов, которые показали магнитный отклик и эффект оптического перемагиничивания. Над этим научные работники трудились с 2008 года.

Что интересно, на практике полученные учеными наноструктурированные пленки силицидов могут применяться для записи, хранения и воспроизведения информации. То есть, по сути, материал в будущем должен стать заменой флешкам, винчестерам и другим носителям. Пленки силицидов при этом отличаются сверхвысоким бытстродействием. Оно обеспечивается за счет использования оптического перемагничивания циркулярно-поляризованным светом. Оно позволяет уменьшить область воздействия оптического излучения до десятков нанометров. Как итог, получается полностью оптическая запись получается наиболее плотная.

Вот, что рассказывает ассистент коллектива ученых из ВГУ Геворг Григорян:

- Считается, что к 2020 году произойдет переход к новым элементам памяти на основе спинтронных устройств, так называемой MRAM – «Magnetic random access memory», что приведет к резкому изменению компьютерных устройств. Например, скорость доступа к такой памяти будет в тысячи раз больше, чем у нынешних элементов flash-памяти, а ресурс перезаписи – в сто тысяч раз больше. Поскольку в спинтронном устройстве для передачи информации используются магнитные свойства электронов, для их создания требуется разработка ферромагнитных полупроводников, свойствами которых можно управлять. В этой связи существующую проблему увеличения объема памяти, скорости функционирования элемента памяти микро- и наноэлектроники с одновременной миниатюризацией этих элементов в настоящее время связывают с необходимостью поиска новых материалов, методов записи/считывания информации, – рассказывает Геворг Григорян.

Сам продукт ученых ВГУ представляет из себя магнитные наноструктурированные пленки. Их средний размер равен примерно 50 нанометрам. Пленки расположены на кремниевой подложке диаметром до 100 мм. А они, в свою очередь, обладают тем самым эффектом оптического перемагничивания.

Научная новизна проекта воронежских специалистов заключается в том, что до них никто не выполнял такого перспективного метода получия наноструктурированных силицидов переходных металлов на кремнии. Впервые в мире была реализована подобная оптическая запись информации.

Надо сказать, что технология воронежских ученых может применяться, прежде всего, для специальностей, работающих с микроэлектроникой. А это и фотоника, и автомобилестроение, и компьютерная отрасль, и производство той же бытовой техники.

- В ближайшие лет десять современные процессоры достигнут предела своих возможностей. Уже сейчас ученые ищут новые физические принципы, на которых будут построены «устройства будущего». Три главных направления развития спинтроники: квантовый компьютер, спиновый полевой транзистор и спиновая память. Могу отметить, что с каждым годом всё больше выпускных квалификационных работ физиков ВГУ посвящено именно этому перспективному направлению, - прокомментировал начальник управления инноваций и предпринимательства ВГУ Дмитрий Жукалин.

Илья Ершов