Международен екип от научни работници, ръководен от Корейския институт за напреднали технологии (KAIST) откри, че протоните, които предизвикват множество фазови преходи във фероелектричните (сегнетоелектричните) материали, могат да се използват за разработване на високопроизводителна и енергийно ефективна памет – така наречените невроморфни чипове.

Устройството представлява многослоен филм от индиев селенид, нанесен върху хетероструктура, състояща се от изолационен лист от алуминиев оксид, поставен между платинен слой отдолу и порест силициев диоксид отгоре. Платиненият слой служи като електрод за приложеното напрежение, докато порестият силициев диоксид действа като електролит и доставя протони на сегнетоелектричния филм.

Чрез промяна на подаваното напрежение изследователите постепенно добавят или премахват протони от сегнетоелектричния филм. В резултат на това се образуват няколко сегнетоелектрични фази с различна степен на протониране. Този ефект може да се използва за реализиране на компютърни памети с няколко нива и много голям капацитет.

Чрез изработването на гладка и непрекъсната граница между силициевия диоксид инженерите са получили устройство с висока ефективност на инжектиране на протоните, което работи при напрежения под 0,4 V – ключов фактор за разработването на устройства с памет с ниска консумация на енергия.

„Сегнетоелектриците, като индиевия селенид, са вътрешно поляризирани материали, които променят полярността си, когато са поставени в електрическо поле, което ги прави привлекателни за създаване на технологии за памет“, казва Син Хе, съавтор на изследването.

Тези материали вече демонстрират много висока производителност и скорост на четене и запис, но капацитетът им досега е бил ограничен само до малък брой сегнетоелектрични фази.