Найдено решение для создания сверхмощного ИИ: вы будете в шоке от этой технологии

Исследовательская группа из Университета науки и технологий UNIST (Южная Корея) успешно разработала новый тип полупроводникового устройства, использующего альтермагнитные материалы.

Это достижение может значительно ускорить создание сверхбыстрых и энергоэффективных полупроводниковых чипов для искусственного интеллекта.

Команда исследователей

Работа проводилась под руководством профессора Чжун-Ву Ю из Департамента материаловедения и инженерии и профессора Чангхи Сона из Департамента физики UNIST.

Ученым удалось создать магнитные туннельные переходы (MTJ) на основе альтермагнитного оксида рутения (RuO2) и зафиксировать в них значительный уровень туннельного магнитосопротивления (TMR), что подтверждает их потенциал для применения в спинтронике.

Исследование, результаты которого были опубликованы 20 июня 2025 года в журнале Physical Review Letters, возглавили Сынхён Но из Департамента материаловедения и инженерии и Кюхён Ким из Департамента физики UNIST.

Роль магнитных туннельных переходов

Магнитные туннельные переходы играют ключевую роль в устройствах магнитной оперативной памяти (MRAM). Хотя MRAM обладает преимуществами, такими как энергонезависимость и низкое энергопотребление, ее широкое применение ограничено из-за зависимости от ферромагнитных материалов.

Эти материалы требуют значительных затрат энергии для изменения спина, обладают ограниченной скоростью переключения и чувствительны к внешним магнитным полям. Ученые разработали устройство на основе альтермагнитных материалов, способное преодолеть эти ограничения.

Преимущества альтермагнитных материалов

В отличие от ферромагнетиков, альтермагнитные материалы могут хранить информацию за счет спина электронов, оставаясь при этом менее чувствительными к внешним магнитным полям, что позволяет добиться сверхбыстрого переключения.

В данном исследовании команда использовала RuO2 — один из наиболее изученных кандидатов среди альтермагнитных материалов, хотя его свойства до сих пор оставались предметом дискуссий. Ученые синтезировали тонкие пленки RuO2 с атомарной точностью в условиях высокого вакуума, а затем создали MTJ, последовательно нанося изолирующий и ферромагнитный слои.

Экспериментальное подтверждение

Когда ориентация магнитного поля в ферромагнитном слое изменялась, наблюдалось изменение TMR, что стало экспериментальным подтверждением потенциала устройства в качестве элемента магнитной памяти.

Это исследование впервые экспериментально доказало, что TMR зависит от направления спина в альтермагнитных MTJ, что является важным шагом на пути к созданию альтермагнитных полупроводников для памяти в системах искусственного интеллекта. В настоящее время команда работает над увеличением величины эффекта TMR в будущих версиях устройства.