Швейцарские ученые пришли к выводу, что диоксид ванадия (VO2) способен «запоминать» внешние раздражители, которые действовали на него. Это первый материал, обладающий таким свойством, хотя ученые полагают, что он может оказаться не единственным. Статья опубликована в журнале Nature Electronics.

Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны исследовали фазовые переходы в диоксиде ванадия (VO2). При температуре 68°C VO2 совершает переход металл-диэлектрик. При этом вещество обладает энергозависимой памятью — возвращается в предыдущее состояние сразу после прекращения нагревания. Ученые планировали выяснить, сколько времени требуется VO2 для перехода из одного состояния в другое. Однако исследование привело к совсем другому открытию — они обнаружили у материала эффект памяти.

В ходе экспериментов ученые подавали электрический ток на образец VO2. Ток двигался по материалу и нагревал его, вызывая изменение состояния. Когда ток проходил, VO2 возвращался в исходное состояние. Затем ученые пропустили через образец второй импульс тока и увидел, что время, необходимое для изменения состояния, напрямую связано с историей материала.

«Казалось, что VO2 “запоминает” первый фазовый переход и предвосхищает следующий, — говорит соавтор исследования Элисон Матиоли. — Мы не ожидали увидеть такой эффект памяти, так как он не имеет ничего общего с электронными состояниями, а скорее относится к физической структуре материала. Ни один другой материал не ведет себя подобным образом».

Также ученые показали, что VO2 способен запоминать помнить последний внешний раздражитель на протяжении трех часов. Память необходима для выполнения всех видов вычислений, и материалы, которые могли бы улучшить вычислительные процессы, предлагая большую емкость, скорость и миниатюризацию, пользуются большим спросом. VO2 отвечает всем этим требованиям. Более того, его непрерывная структурная память отличает его от обычных материалов, которые хранят данные в виде двоичной информации, зависящей от манипулирования электронными состояниями.