Thiết bị tối tân hiện nay thường bao gồm các tinh thể nhỏ chứa khoảng một triệu nguyên tử. Trong máy tính, các thiết bị này chuyển đổi giữa hai trạng thái nhị phân để mã hóa và xử lý thông tin. Đây là quá trình được thực hiện cực kỳ nhanh chóng, khoảng một triệu lần mỗi giây.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại Đại học Tel Aviv cho biết họ có thể làm cho quá trình đó hiệu quả hơn nữa. Việc giảm kích thước của công nghệ xuống chỉ còn hai nguyên tử cho phép điện tử di chuyển qua các lớp với tốc độ lớn hơn. Sự khác biệt này có thể hiểu đơn giản như việc cần dùng một lực lớn hơn để ấn các nút công tắc lớn, trong khi các nút công tắc nhỏ hơn thì chỉ cần ít lực. Đây cũng là những lợi ích mà các nhà nghiên cứu đang chào hàng cho thiết bị thực tế sử dụng công nghệ mới: chúng sẽ nhanh hơn, ít mật độ hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn.
Trong công bố trên tạp chí Science, các nhà nghiên cứu cho biết đã dùng một lớp boron dày một nguyên tử và một lớp nguyên tử nitơ khác được sắp xếp theo cấu trúc lục giác lặp đi lặp lại. “Ở trạng thái ba chiều tự nhiên của nó, vật liệu này tạo thành từ một số lượng lớn các lớp đặt chồng lên nhau, với mỗi lớp được xoay 180 độ so với các lớp lân cận. Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi có thể xếp chồng nhân tạo các lớp theo cấu hình song song không quay, theo giả thuyết đặt các nguyên tử cùng loại chồng lên nhau bất chấp lực đẩy mạnh sinh ra từ các điện tích giống hệt nhau của chúng”, tiến sĩ Moshe Ben Shalom tại Đại học Tel Aviv nói.
Cải tiến mới, vốn không tồn tại trong tự nhiên, buộc điện tích tự tổ chức lại giữa các lớp và tạo ra một phân cực điện bên trong rất nhỏ ở góc vuông với các lớp. Khi điện trường được đặt theo hướng ngược lại, hệ thống sẽ trượt để chuyển hướng và vẫn hoạt động ổn định ngay cả khi trường đó bị ngắt.
Theo tiến sĩ Shalom, đổi mới này không phải là duy nhất đối với boron và nitơ, và việc sử dụng trượt lớp xen kẽ như một cách để điều khiển thiết bị điện tử là cải tiến “đầy hứa hẹn”. Ngoài thiết bị máy tính, nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ mới sẽ góp phần phát triển các thiết bị dò tìm, lưu trữ và chuyển đổi năng lượng, cũng như các thiết bị tương tác với ánh sáng.
Bình luận (0)