27.10.2022

Впервые у химической молекулы обнаружен эффект памяти

Ученые из швейцарской политехнической школы в Лозанне (EPFL) открыли необычный эффект широко используемого при производстве электроники диоксида ванадия (VO2). Оказалось, его молекулы могут «запоминать» всю историю предыдущих внешних воздействий. Пока найден только одно вещество с подобным эффектом, но вполне вероятно обнаружение и других химических веществ с эффектом памяти, отмечено в пресс-релизе EPFL.

Открытие было сделано работающим в Швейцарии ученым Мохаммад Самизаде Нику случайно во время исследования фазовых переходов в диоксиде ванадия. В своей диссертации аспирант лаборатории POWERlab в Федеральной политехнической школе Лозанны планировал исследовать, сроки за который переходит VO2 при нагревании из одного состояния в другое. Но исследования повели его по другому пути: после многих десятков измерений он выявил «эффект памяти» в структуре вещества.

В ходе исследования на образцы материала подавался электроток, двигающийся в определенном направлении и нагревающий VO2. После подачи тока образец остывал и возвращался к первоначальной форме. Далее подавался еще один импульс тока. В итоге обнаружилось, что вещество как будто запоминает, что на него же оказывалось воздействие, и меняет время, которое нужно на переход в другую фазу.

Ученые выяснили, что диоксид ванадия может сохранять память о внешнем воздействии до трех часов. Сам эффект памяти при этом оказался врожденным свойством вещества. Исследователи рассчитывают на память для производства всех видов вычислений, и материалы, которые могли бы ускорить вычислительные процессы, предлагая большую скорость и емкость. VO2 соответствует этим ожиданиям.

«Мы не рассчитывали наблюдать такой эффект памяти, и он не имеет никаких совпадений с электронными состояниями – а скорее с физической структурой химического вещества. Это совершенно новое слово в науке: ни один другой материал так себя не проявляет», – отметил возглавляющая лабораторию POWERlab профессор Элисон Матиоли.