Инженеры MIT создали магнитный транзистор для энергоэффективной электроники

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали магнитный транзистор, который может стать основой для более компактных, быстрых и энергоэффективных электронных устройств. Новая технология заменяет традиционный кремний на магнитный полупроводник.

Кремний, являющийся основой современной электроники, имеет фундаментальные физические ограничения, которые препятствуют дальнейшему уменьшению размеров транзисторов и снижению их энергопотребления. Команда MIT использовала новый магнитный материал — хром-сернистый бромид (chromium sulfur bromide), который представляет собой двумерный полупроводник с магнитными свойствами.

«Люди знали о магнитах тысячи лет, но существует очень ограниченное количество способов внедрить магнетизм в электронику. Мы показали новый путь для эффективного использования магнетизма, который открывает массу возможностей для будущих применений и исследований», — говорит аспирант MIT Чунг-Тао Чоу, соавтор работы.

Ключевым преимуществом материала является возможность чистого переключения между двумя магнитными состояниями, что идеально для работы транзистора в режимах «включено» и «выключено». Новый транзистор способен переключать или усиливать электрический ток в 10 раз эффективнее существующих магнитных аналогов. Кроме того, материал стабилен на воздухе, в отличие от многих других 2D-материалов.

Магнитные свойства также позволяют создавать транзисторы со встроенной памятью, что упрощает проектирование схем. «Теперь транзисторы не только включаются и выключаются, но и запоминают информацию. Поскольку мы можем переключать транзистор с большей амплитудой, сигнал становится значительно сильнее, что позволяет считывать информацию быстрее и надежнее», — поясняет старший автор работы, доцент Луцяо Лю.

Статья с результатами исследования опубликована в журнале Physical Review Letters. В дальнейшем команда планирует сосредоточиться на управлении устройством с помощью электрического тока и отработке масштабируемых методов производства массивов таких транзисторов.