Учёные из Института физики твёрдого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) занимаются разработкой сверхпроводников для цифровой и квантовой электроники, которые могут в десятки раз увеличить скорость работы компьютеров и мобильных устройств. Об этом в интервью ТАСС рассказал заведующий лабораторией ИФТТ РАН, профессор Валерий Рязанов.
По его словам, в будущем цифровые электронные устройства будут гораздо более скоростными и куда более энергоэффективными. К примеру, быстродействие компьютерных процессоров может вырасти с 10 ГГц до нескольких сотен ГГц. Учёные намерены добиться этого с помощью создания специальных наноэлементов на основе сверхпроводников. Они заменят полупроводники, которые применяются сегодня.
Однако пока у новой технологии есть существенные недостатки, которые мешают её эффективному применению. В современной цифровой электронике используются туннельные переходы, в которых два сверхпроводящих металла разделены тонким диэлектрическим барьером. Физики из ИФТТ РАН решили в качестве барьера в этой структуре использовать ферромагнетик и получили совершенно уникальные свойства, рассказал Рязанов. Сейчас в рамках этой работы они пытаются создать «наноструктуры субмикронных размеров для применения в миниатюрных логических устройствах».
Нынешняя полупроводниковая электроника не сравнится по энергоэффективности с устройствами, которые будут работать на основе сверхпроводников. «Энергоэффективность систем на основе наноструктур, которые мы разрабатываем, на пять порядков выше, чем у полупроводниковых систем», — заявил профессор.
Работа специалистов из Института физики твёрдого тела поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований. Ожидается, что первые опытные образцы наноэлементов будут созданы уже к 2021 году.