Nuevo material a prueba para fabricar neurocomputadoras

 

Nuevo material a prueba para fabricar neurocomputadoras

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Imagen de un circuito con 17 memristores
IEEE SPECTRUM/WIKIMEDIA
Actualizado 14/09/2017 13:36:53 CET

   MADRID, 14 Sep. (EUROPA PRESS) -

   Científicos rusos han probado un nuevo material para neurocomputadoras, que pueden almacenar y procesar datos de forma similar a las neuronas del cerebro humano.

   Los científicos han propuesto nuevos materiales en los que se puede realizar el efecto bipolar de las conmutaciones resistivas (BERS). Significativamente, estos materiales podrían servir como base para desarrollar una computadora basada en memristores que pueden almacenar y procesar datos de una manera similar a las neuronas cerebrales humanas. Los resultados de la investigación han sido publicados en Material Letters.

   Los científicos pertenecen al Departamento de Física y Nanosistemas del Instituto de Tecnología Láser y Plasma de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI (Instituto de Física de Ingeniería de Moscú) y trabajan en colaboración con investigadores de la Academia Rusa de Ciencias, Instituto Estatal de Física y el Instituto de Tecnología Microelectrónica y Materiales de Alta Pureza.

Según informa sputniknews, el fenómeno BERS es actualmente un área común de investigación en todo el mundo, tanto en las ciencias fundamentales como en las aplicadas. Puede utilizarse para el desarrollo de células de memoria de dos terminales no volátiles, así como para memristor, el cuarto elemento fundamental en la electrónica. Los memristores podrían servir como la base para un nuevo enfoque para el procesamiento de datos, la llamada computación de membrana.

   La computación de membrana es un nuevo método de procesamiento de datos en el que las memorias a corto plazo (RAM) y a largo plazo (disco duro) son operadas por elementos que son similares a las neuronas en el cerebro humano.

   El efecto de la conmutación resistiva se experimenta cuando, sujeto a un campo eléctrico externo, la conductividad de un material cambia en varios grados realizando de este modo dos condiciones metaestables, condiciones de alta resistividad y baja resistencia. Si la naturaleza de la conmutación depende de la dirección del campo eléctrico, el efecto se llama bipolar.

   El mecanismo físico de la conmutación depende del tipo de material. Esto puede incluir la formación de canales conductores a través de la migración de iones metálicos, la formación de barreras Schottky, transiciones de fase metal-aislante y otros procesos.

   La Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI (Instituto de Física de Ingeniería de Moscú) está actualmente en busca de nuevos materiales que pueden demostrar BERS. Anteriormente se encontró que el BERS puede observarse en sistemas con una fuerte correlación de electrones, por ejemplo, materiales con gran magnetorresistencia y superconductores de alta temperatura.

   Finalmente, los científicos se decidieron a favor de los campos epitaxiales que se forman en la superficie de un substrato monocristalino de titanato de estroncio (la epitaxia es un crecimiento regular y organizado de una sustancia cristalina sobre otra). Los investigadores demostraron que estos campos pueden usarse para crear memristores para una nueva generación de computadoras.

   "La innovación en esta investigación es la aplicación de la litografía que permite desarrollar la tecnología para la miniaturización de elementos de memoria resistiva", comentó Andrei Ivanov, profesor asociado del Departamento de Física y Nanosistemas del Estado Sólido de MEPhI.

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