Международная группа ученых впервые обнаружила сегнетоэлектрические свойства в одноэлементных нанопроводах теллура (Te) при комнатной температуре. Это открытие, опубликованное в Nature Communications, подтверждает теоретические прогнозы и открывает новые возможности для сверхплотного хранения данных и нейроморфных вычислений.
Сегнетоэлектрические материалы способны накапливать заряд и сохранять его даже при отключении питания, а заряд можно переключать с помощью электрического поля. Однако подобные свойства редко встречаются у одноэлементных материалов из-за их симметричной структуры. Ученые обнаружили, что нанопровода Te демонстрируют надежное сегнетоэлектричество благодаря уникальному атомному смещению в их одномерной цепочечной структуре. Исследование проводилось с использованием методов пьезоэлектрической микроскопии (PFM) и электронной микроскопии высокого разрешения.
На основе этих свойств команда разработала устройство — самозапирающийся сегнетоэлектрический полевой транзистор (SF-FET), который объединяет сегнетоэлектрические и полупроводниковые характеристики. Устройство демонстрирует плотность хранения свыше 1,9 ТБ/см², скорость переключения менее 20 наносекунд и высокую энергоэффективность. Это делает SF-FET перспективным решением для энергонезависимых запоминающих устройств и нейроморфных систем, имитирующих работу человеческого мозга.
В дальнейшем исследователи планируют изучать новые двумерные сегнетоэлектрические материалы с помощью технологий искусственного интеллекта. Эти разработки могут привести к созданию еще более эффективных устройств памяти и новых приложений в вычислительных технологиях.