Ключевые наноэлементы для посткремниевой электроники создали сибирские ученые

Дата:

Новые устройства могут использоваться для разработки компьютеров, функционирующих по принципу человеческого мозга.

Научной группе из новосибирского Академгородка удалось впервые в мире создать уникальные нанопереключатели — приборы на основе монокристаллов двуокиси ванадия (VO2), которые резко и обратимо изменяют свое сопротивление и при этом демонстрируют рекордную энергоэффективность, сравнимую с эффективностью нейрона, высокое быстродействие и долговечность. Предложенная технология формирования переключателей интегрируется в хорошо развитую кремниевую технологию, что обеспечивает ее дешевизну, сообщили в пресс-службе Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН и Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН. Большие массивы таких нанопереключателей перспективны для создания посткремниевой электроники и нейрокомпьютеров, работающих по принципам человеческого мозга.

Отмечается, что новый результат — продолжение работы, в ходе которой та же научная группа впервые синтезировала массивы упорядоченных монокристаллов диоксида ванадия. Этот материал — один из самых перспективных для создания компьютеров, функционирующих по принципу человеческого мозга: диоксид ванадия может очень быстро переходить из полупроводникового состояния в металлическое и обратно.

— Переключатель представляет собой нанокристалл двуокиси ванадия с двумя контактами, один из которых — внедренная в кристалл проводящая кремниевая наноигла, с радиусом закругления около 10 нанометров. Благодаря остроте контакта, у его вершины концентрируется электрическое поле и ток, что и обеспечивает малое напряжение переключения из полупроводникового в металлическое состояние. Это обеспечивает рекордную энергоэффективность прибора, которая сравнима с эффективностью нейрона. Для внедрений важно, что прибор практически весь кремниевый — и подложка, и наноигла, и второй контакт. Лишь нанокристалл между контактами — двуокись ванадия. Стандартной технологией сформировать такую трехмерную наноструктуру невозможно, тем более что подходящих подложек не существует.  В основе нашей технологии лежат обнаруженные нами условия синтеза нанокристалла двуокиси ванадия на вершине кремниевой наноиглы, — объясняет заведующий лабораторией ИФП СО РАН, первый автор статьи в Nanoscale член-корреспондент РАН Виктор Принц.

Такие нанопереключатели необходимы для нейроморфных систем как аналоги нейронов. На данный момент плотность сформированных нанопереключателей — миллион на квадратный сантиметр, однако, ее можно увеличить в тысячу раз.

— С диоксидом ванадия мы работаем несколько лет: сначала, как и практически все в мире, исследовали поликристаллические пленки этого соединения. Первый наш значительный успех связан с тем, что мы смогли синтезировать упорядоченные идеально чистые монокристаллы этого соединения. Причем расположение последних задавалось созданными наноструктурами на кремниевой подложке. Сейчас мы продвинулись гораздо дальше — нам удалось создать на их основе  полноценные наноприборы с наноконтактами. Наш подход синтеза кристаллов на кончике кремниевых наноигл можно распространить и на другие перспективные полупроводниковые материалы для которых отсутствуют подложки, — отмечает соавтор статьи, научный сотрудник лаборатории физики и технологии трехмерных наноструктур ИФП СО РАН Сергей Мутилин.

Ученые подчеркнули, что важным параметром новых переключателей является их долговечность — более 100 миллиардов переключений без изменений характеристик.

— Исследование выполнялось при финансовой поддержке Российского научного фонда, наши дальнейшие планы — работа по оптимизации нанопереключателей, а также формирование их связанного массива и создание искусственных нейросетей. На этом пути мы еще в самом начале, — добавляет Виктор Принц.

Пресс-служба ИФП СО РАН, пресс-служба РНФ

Фото предоставлено пресс-службой

Рубрики : Инновации Наука

Регионы : Регион не задан

Теги :Теги не заданы

0
0

Новосибирские ученые предложили использовать хищный гриб для борьбы с описторхозом

Ученые новосибирского научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» получили и запатентовали новый штамм хищного гриба Duddingtonia flagrans Т-24. Разработка открывает новые возможности в борьбе с описторхозом — тяжелым паразитарным заболеванием, поражающим печень и желчевыводящие пути человека и животных. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.

Новый штамм был выделен в 2024 году. Как отмечается в патенте, главное отличие разработки от известных аналогов заключается в том, что она проявила активность в отношении трематод, вызывающих описторхоз. Ранее существовавшие штаммы этого гриба использовались преимущественно для борьбы с паразитическими нематодами растений и животных, но не исследовались на способность уничтожать возбудителей описторхоза.

Читать полностью

Экс-сотрудника СО РАН Новосибирска отправили под домашний арест

Сотрудники УФСБ России по Новосибирской области задержали бывшего заместителя главы управления делами Сибирского отделения РАН Игоря Мамонова.

— Следствием установлено, что в период с 2018 года по 2026 год обвиняемый, являясь должностным лицом, предоставил супруге и знакомому несколько помещений, находящихся в собственности государственного учреждения, без заключения договора аренды и вопреки целевому назначению, — сообщили в пресс-службе СУ СК России по Новосибирской области.

Читать полностью

Инжиниринговый центр космического Интернета вещей создадут в вузе Новосибирска

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ) вошел в число победителей конкурсного отбора Миннауки. Университет получил субсидию из федерального бюджета на создание и развитие инжинирингового центра космического Интернета вещей (SIoT, Space IoT).

Он начнет работу на базе вуза к 2027 году. Центр займется разработкой и испытаниями бортовой аппаратуры для малых космических аппаратов, включая создание бортовых модулей межмашинного обмена (М2М), пояснили в университете. Он обеспечит обучение полному циклу производства — от проектирования, интеграции и квалификационных испытаний, в том числе термовакуумных, механических и электромагнитной совместимости, до ввода в эксплуатацию и управления космическими системами связи. Кроме того, центр займётся созданием наземной инфраструктуры, разработкой программного обеспечения, API и центров управления полётами для интеграции с платформами заказчиков.

Читать полностью

Модели нобелевских лауреатов по экономике позволят смягчать кризисы в России

Нобелевская премия по экономике 2026 года присуждена американским ученым Роберту Холлу (Стэнфордский университет) и Майклу Вудфорду (Колумбийский университет) за работу над микроэкономическими основами макроэкономической стабилизации. Елена Ельцова, исполняющая обязанности. заведующего кафедрой экономики и менеджмента НГПУ, прокомментировала суть открытия простым языком.

— Экономика —  это сложнейший механизм, и, старясь понять, как он работает, ученые ранее изучали только крупные агрегаты, например, инфляцию, безработицу, рост или падение ВВП и пр. Холл и Вудфорд предложили другой взгляд на проблему: для понимания явлений макроуровня нужно отталкиваться от поведения отдельных людей и компаний, которые принимают решения о тратах, сбережениях и ценах. Генеральная идея нобелевских лауреатов заключается в том, что экономика страны в целом должна строиться на поведении отдельных домохозяйств и фирм, — поясняет Елена Ельцова.

Читать полностью

На исследования и разработки в Новосибирске за год направили более 53 млрд рублей

В Новосибирской области в 2025 году работали 267 организаций, выполнявших исследования и разработки (ИР). По количеству участников этого рынка регион находится на шестом месте в стране после Москвы (2,3 тысячи), Санкт-Петербурга (879), Московской области (467), Республики Татарстан (423) и Свердловской области (282). Такие данные привел Институт статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ.

При этом 112 компаний, работавших в регионе — это крупные и средние предприятия, 155 — малый бизнес. По количеству последних регион находится на пятом месте в стране. Для сравнения, в Иркутской области исследования и разработки в основном выполнял крупный и средний бизнес (81,8%).

Читать полностью

Новосибирские компании обяжут регистрировать умные устройства в системе Минцифры

В России готовятся изменения на рынке связи, которые затронут не только владельцев смартфонов, но и компании, использующие устройства интернета вещей (IoT). Поправки в закон «О связи» и другие нормативные акты, опубликованные для общественного обсуждения, предлагают обязать операторов связи вносить сведения о пользовательском оборудовании для межмашинного взаимодействия в единую систему идентификации и аутентификации (ЕСИА). Речь идет о счетчиках, платежных терминалах, шлагбаумах в многоквартирных домах, датчиках и другом оборудовании, которое подключается к мобильной сети без участия человека.

Согласно законопроекту, если услуги подвижной радиотелефонной связи оказываются абоненту — юридическому лицу или индивидуальному предпринимателю для обеспечения работы такого оборудования, они будут предоставляться только при условии внесения в ЕСИА сведений об абонентском номере, адресе установки устройства и других данных, позволяющих его идентифицировать. Для бизнеса, активно внедряющего системы умного дома и автоматизированные сервисы, это станет заметным изменением.

Читать полностью
Прямым текстом

Подпишитесь на новости
Подпишитесь на рассылку самых актуальных новостей.

Выражаю согласие на обработку персональных данных, указанных при заполнении формы подписки на рассылку новостей в соответствии с Политикой конфиденциальности и Согласием на обработку персональных данных.

Я согласен (согласна)

 
×
Поиск по автору:
×
Октябрь 2026
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  
×





    Выражаю согласие на обработку персональных данных, указанных при заполнении формы «Предложить новость» в соответствии с Политикой конфиденциальности и Согласием на обработку персональных данных.
    Я согласен (согласна)

    ×

    Эксклюзивный материал

    Материалы, отмеченные значком , являются эксклюзивными, то есть подготовлены на основе информации, полученной редакцией infopro54.ru. При цитировании, перепечатке ссылка на источник обязательна

    ×

      Участие в конференции бесплатно






      Формат участия:

      [yandex_captcha yandex_captcha-816]
      Отправляя сообщение, я принимаю условия соглашения об использовании персональных данных и соглашаюсь с Правилами сайта

      ×

        Участие в конференции бесплатно








        Отправляя сообщение, я принимаю условия соглашения об использовании персональных данных и соглашаюсь с Правилами сайта

        ×
        На нашем сайте используются файлы cookie. Продолжая пользоваться сайтом, Вы подтверждаете свое согласие на использование файлов cookie в соответствии с условиями их использования
        Понятно
        Политика конфиденциальности