Новое устройство может имитировать биологическую память человека
Биологическая память человека представляет собой одно из свойств центральной нервной системы. К сожалению, это очень уязвимая система, заболевания которой нередко приводят к ухудшению или нарушению памяти, и не только. Именно поэтому учёные озаботились созданием устройств, помогающих поддерживать память в приемлемом состоянии. Так, недавно было изобретено новое устройство, которое способно имитировать биологическую память человека.
Подобные устройства существовали и раньше, вот только механизм их работы был не столь совершенен. В этот раз мир увидел электронное творение на основе оксида гафния, которое способно имитировать биологическую память, а именно: запоминать какую-либо свежую или важную информацию, забывать старую и невостребованную. По своей структуре устройство работает так же, как биологический синапс, то есть особое место нашего мозга, в котором происходит контакт двух нейронов.
Механизм оборудования содержит микроэлектронный компонент, накапливающий различную информацию. Известно, что синапс является местом передачи нервного импульса, который могут имитировать электрические импульсы, проходящей через мемристор оборудования. Данный механизм гораздо более надежен и совершенней своих предшественников, к тому же он обладает большим запасом прочности: минимальная работоспособность данной системы — примерно 100 млрд. циклов. Максимальные показатели остались неизвестными, поскольку ресурс ячейки памяти так и не был исчерпан.
Материал, из которого состоит данное устройство, представляет собой сегнетоэлектрик, который имеет возможность сохранять и при случае менять электрическую поляризацию, если на него воздействовать электрическим полем. Таким образом, можно создавать и контролировать сопротивление и дальнейшее кодирование информации. Основной проблемой при производстве подобного механизма встал подбор толщины сегнетоэлектрического слоя: материал оксид гафния может легко потерять свои свойства при неправильно подобранном размере слоя, поскольку электроны не всегда могут создавать туннельный ток, что образуется в результате туннельного перехода двух электродов. Как раз между ними располагается тонкая пленка оксида гафния.
Используя различное лабораторное оборудование, в частности, испытательные машины, учёные смогли подобрать идеальную толщину электрического слоя — 4 нм. Небольшое отклонение в сторону уменьшения размера нарушает процесс создания туннельного тока, а отклонение в сторону увеличения размера делает оборудование менее эффективным и излишне громоздким.
