«Белый графен» может хранить огромные объемы данных. Заменит ли он серверы?
Информацию записывают на тонких листах из нитрида бора. Вполне возможно, что в будущем нитрид бора, или подобные ему структуры, полностью заменят громоздкие компьютерные серверы
17 лет назад был создан ультратонкий материал из одного слоя атомов — графен. Если его плоские листы сложить и вместе скручивать под небольшим углом, то проявляются его новые свойства, такие как сверхпроводимость или магнетизм.
«Белым графеном» принято называть нитрид бора, потому что он имеет схожую с графеном структуру. Недавно в MIT обнаружили, что два листа нитрида бора, расположенные параллельно, становятся сегнетоэлектриком — материалом, в котором положительные и отрицательные заряды перемещаются в разные стороны (полюса). Под воздействием внешнего электрического поля эти заряды меняют свой полюс.
Гексагональный нитрид бора формально считается полупроводником, однако запрещённая энергетическая зона вэтом веществе настолько велика, что во всех практических ситуациях он ведёт себя как изолятор.
При использовании «белого графена» вкачестве подложки для его углеродного аналога— настоящего графена —подвижность электронов полученного материала будет втысячу раз выше, чем уграфена наподложках из других веществ.
«Белый» графен имеет толщину в миллиардные доли метра, а работать с ним лучше всего при комнатной температуре. Среди наиболее перспективных планов для этого вида графена — создание плотных запоминающих устройств на его основе, переключение между полюсами позволит кодировать цифровую информацию в виде единиц и нулей.
Данные могут храниться очень долго — пока материал снова не попадет в электрическое поле. Кроме того, скручивание параллельных листов под углом дало возможность создать новый тип сегнетоэлектрического состояния, чьи механизмы кардинально отличаются от ранее известных.
Переключение сегнетоэлектрика вне плоскости происходит за счет скользящего движения в плоскости между двумя листами нитрида бора. Эта уникальная связь между вертикальной поляризацией и горизонтальным движением обеспечивается боковой жесткостью нитрида бора.
Авторы исследования добавили, что доказали свои предположения во время экспериментов. По их мнению, новую технологию можно применять к другим материалам с похожей атомной структурой, которые сами по себе не имеют сегнетоэлектрических свойств. На данный момент науке известно всего несколько тонких сегнетоэлектриков.