В РФ нашли экономичный способ передачи сигналов для процессоров нового поколения
САРАТОВ, 7 октября. /ТАСС/. Ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского (СГУ) открыли способ передачи сигналов без лишних потерь энергии. В частности, это открывает путь к созданию процессоров нового поколения, которые будут работать почти без нагрева и с минимальным энергопотреблением, сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки.
Как уточнили в пресс-службе, ученые СГУ впервые в мире показали, что спиновые волны - особые колебания магнитного поля - можно направлять по разным дорожкам с помощью магнонного резервуара на основе магнитного метаматериала - резонатора в Т-образном модуле.
"В эксперименте оказалось, что если менять частоту, то спиновые волны можно направлять либо в одну ветвь системы, либо в другую. Так удалось доказать управляемость: сигнал можно отправить туда, куда нужно, и при этом избежать лишних потерь. Это открывает путь к созданию процессоров, запоминающих устройств и маршрутизаторов нового поколения, которые будут работать почти без нагрева и с минимальным энергопотреблением", - подчеркнули в ведомстве.
Важность открытия
В Минобрнауки отметили огромную практическую пользу открытия. В будущем оно пригодится для создания смартфонов и ноутбуков, которые держат заряд намного дольше и меньше греются. Для сферы телекоммуникаций оно означает более быстрые и устойчивые каналы связи. Для медицины - сверхчувствительные сенсоры, способные фиксировать слабейшие магнитные поля организма. А для науки - шаг к квантовым компьютерам и нейроморфным системам, которые работают по принципам мозга.
Для достижения таких результатов ученые использовали пленку железо-иттриевого граната, известную тем, что в ней почти не теряется энергия. С помощью лазерной обработки там сделали миниатюрный резонатор и обнаружили, как сигнал можно разводить по разным каналам. Как пояснили в Минобрнауки, по сути, это маленький маршрутизатор, работающий не на электронах, а на магнитных колебаниях - магнонах.
По информации ведомства, главное отличие магноники от привычной электроники - в отсутствии движущихся электронов, которые нагревают схему и тратят энергию. Информация передается не током, а "рябью" в магнитной среде. Это значит, что устройства будущего смогут работать на порядок экономичнее и быстрее - речь идет о частотах в десятки гигагерц, а в перспективе и о субтерагерцевом диапазоне, добавили в пресс-службе.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России и соответствует стратегическим направлениям программы "Приоритет-2030".