Шведские исследователи из Технологического университета Чалмерса разработали прорывной атомарно тонкий материал, который может значительно снизить энергопотребление в устройствах памяти, позволяя двум противоположным магнитным силам сосуществовать в одной структуре. Это новшество обещает сократить потребление энергии в десять раз и одновременно решить растущие проблемы, связанные с увеличением энергозатрат на обработку данных.
Революционный магнитный дизайн устраняет внешние поля
Новый материал представляет собой первый успешный пример интеграции ферромагнетизма и антиферромагнетизма в единую двумерную кристаллическую структуру, что устраняет необходимость в сложных многослойных системах, которые традиционно затрудняли производство устройств памяти. Доктор Бин Чжао, ведущий автор исследования, опубликованного в Advanced Materials, объяснил, что такое сосуществование создает внутреннюю силу с наклоненным магнитным выравниванием, позволяя электронам быстро менять направление без необходимости в энергоёмких внешних магнитных полях.
«Этот наклон позволяет электронам быстро и легко менять направление без необходимости использования каких-либо внешних магнитных полей. Благодаря устранению необходимости во внешних магнитных полях, потребляющих много энергии, энергопотребление может быть снижено в десять раз», — отметил Чжао. Магнитный сплав сочетает кобальт, железо, германиев и теллур, а слои удерживаются силами Ван-дер-Ваальса, а не химическими связями, что упрощает производство и повышает надежность.
Решение растущего энергетического кризиса ИИ
Этот прорыв произошёл на фоне прогнозов, что обработка цифровых данных через несколько десятилетий будет составлять почти 30 процентов мирового энергопотребления. Уже сейчас центры обработки данных для искусственного интеллекта потребляют примерно 4,4 процента электроэнергии США, и ожидается, что к 2028 году это потребление может утроиться. Блоки памяти, являющиеся важнейшими компонентами систем искусственного интеллекта, смартфонов, компьютеров и автономных транспортных средств, — одни из главных потребителей энергии в этих объектах.
Профессор Сарож П. Даш, руководящий исследовательским проектом, подчеркнул потенциал материала: «В отличие от этих сложных многослойных систем, нам удалось объединить оба магнитных взаимодействия в одной двумерной кристаллической структуре. Это как идеально собранная магнитная система — нечто, что невозможно было воспроизвести с помощью традиционных материалов». Исследовательская группа считает, что их открытие может проложить путь к новому поколению ультра-эффективных решений для памяти, которые будут критически важны для развития искусственного интеллекта и мобильных технологий.
Комментариев нет:
Отправить комментарий