Científicos de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI (Instituto de Física de Ingeniería de Moscú), trabajando en cooperación con investigadores de la Academia de Ciencias de Rusia, han propuesto nuevos materiales en los que se puede realizar el efecto bipolar de conmutaciones resistivas (BERS). Significativamente, Estos materiales podrían servir como base para desarrollar una computadora basada en memristores que pueda almacenar y procesar datos de una manera similar a las neuronas del cerebro humano. Los resultados de la investigación fueron publicados en Materiales Cartas .

El fenómeno BERS es un área de investigación popular en las ciencias fundamentales y aplicadas. Se puede utilizar para desarrollar células de memoria de dos terminales no volátiles, así como para memristores, el cuarto elemento fundamental en electrónica. Los memristores podrían servir como base para un nuevo enfoque para el procesamiento de datos, la denominada computación de membrana.

La computación de membrana es un nuevo método de procesamiento de datos en el que la memoria de corto plazo (RAM) y la memoria de largo plazo (ROM) son operadas por elementos similares a las neuronas del cerebro humano. El efecto de la conmutación resistiva ocurre cuando un campo eléctrico externo cambia la conductividad de un material en varios grados, realizando así condiciones metaestables de alta y baja resistencia. Si la naturaleza de la conmutación depende de la dirección del campo eléctrico, el efecto se llama bipolar.

El mecanismo físico de la conmutación en sí depende del tipo de material. Esto puede incluir la formación de canales conductores a través de la migración de iones metálicos, la formación de barreras Schottky, transiciones de fase metal-aislante, y otros procesos.

MEPhI está buscando nuevos materiales que puedan demostrar BERS. Más temprano, Los investigadores encontraron que BERS se puede observar en sistemas con una fuerte correlación electrónica, p.ej., Materiales con alta magnetorresistencia y superconductores de alta temperatura.

Finalmente, los científicos se decidieron a favor de los campos epitaxiales que se forman en la superficie de un sustrato monocristalino de titanato de estroncio (la epitaxia es un crecimiento regular y organizado de una sustancia cristalina sobre otra). Los investigadores demostraron que estos campos pueden usarse para crear memristores para una nueva generación de computadoras.

“La innovación en esta investigación está en aplicar la litografía que permite desarrollar la tecnología para la miniaturización de elementos de memoria resistiva, "dijo Andrei Ivanov, profesor asociado del Departamento de Física del Estado Sólido y Nanosistemas del MEPhI.