به گزارش ایسنا، محمد سمیع زاده نیکو( Mohammad Samizadeh Nikoo)، دانشجوی دکتری در آزمایشگاه تحقیقاتی الکترونیک قدرت و شکاف گسترده( POWERlab) دانشگاه فدرال لوزان، در طول تحقيقات خود در مورد انتقال فاز وانادیم دی اکسید( VO۲) به کشفی تصادفی دست یافت. هنگامی که وانادیم دی اکسید در دمای اتاق قرار می گیرد، حالت عایق دارد و در دمای ۶۸ درجه سانتیگراد از فاز عایق به فاز فلزی در می آید و ساختار شبکه ای آن تغییر می کند.
سمیع زاده نیکو می گوید:وانادیم دی اکسید ویژگی های یک حافظه فرار را از خود نشان می دهد:این ماده بلافاصله بعد از حذف محرک به حالت عایق خود باز می گردد. سمیع زاده نیکو برای پایان نامه خود، تصمیم گرفت کشف کند که چقدر طول میکشد تا وانادیم دی اکسید از حالتی به حالت دیگر منتقل شود. اما این تحقیقات، او را به سوی کشف دیگری هدایت کرد. پس از انجام صدها اندازه گیری ، او اثر حافظه را در ساختار این ماده مشاهده کرد.
یک کشف غیرمنتظره
سمیع زاده نیکو در آزمایشات خود جریان الکتریکی را بر نمونه ای از وانادیم دی اکسید اعمال کرد. او توضیح می دهد:جریان در سراسر مواد حرکت و مسیری را دنبال کرد تا اینکه از طرف دیگر خارج شد. همانطور که جریان نمونه را گرم می کند، باعث تغییر حالت آن می شود. ماده بعد از گذشتن جریان، به حالت نخست خود بازگشت.
او سپس یک جریان دوم را روی این ماده اعمال کرد و مشاهده کرد که زمان تغییر حالت آن به صورت مستقیم با تاریخچه آن مرتبط است. پروفسور الیسون ماتیولی( Elison Matioli)، رئیس آزمایشگاه تحقیقاتی الکترونیک قدرت و شکاف گسترده توضیح می دهد:به نظر میرسید وانادیم دی اکسید، انتقال فاز نخست خود را به یاد می آورد و مرحله بعدی را پیش بینی می کند. ما انتظار نداشتیم این نوع اثر حافظه را ببینیم، و این ربطی به حالت های الکترونیکی ندارد، بلکه به ساختار فیزیکی مواد مربوط می شود. این یک کشف جدید است:هیچ ماده دیگری به این شکل رفتار نمی کند.
یادآوری تا سه ساعت
پژوهشگران در ادامه متوجه شدند که وانادیم دی اکسید قادر است تعامل با آخرین محرک خارجی را تا سه ساعت بخاطر بسپارد. ماتیولی می گوید:اثر حافظه در واقع میتواند برای چند روز باقی بماند، اما ما در حال حاضر ابزار لازم برای اندازه گیری آن را نداریم.
کشف این گروه تحقیقاتی از این جهت اهمیت دارد که اثر حافظه ای که آنها مشاهده کردند یک ویژگی ذاتی متعلق به خود ماده است.
مهندسان برای انجام انواع محاسبات بر حافظه متکی هستند و موادی که میتوانند فرآیند محاسبات را با ارائه ظرفیت و سرعت بیشتر در اندازه کوچک تر بهبود بخشند، تقاضای زیادی دارند. وانادیم دی اکسید هر سه این موارد را شامل می شود. علاوه بر این ، حافظه ساختاری و پیوسته آن، آنرا از مواد معمولی که داده ها را بعنوان اطلاعات باینری و وابسته به دستکاری حالت های الکترونیکی ذخیره می کنند، متمایز می کند.
پژوهشگران برای رسیدن به این نتایج، اندازه گیری های زیادی انجام دادند. این کشف به خوبی آنچه در مغز اتفاق می افتد را شبیه سازی می کند، زیرا تغییرات واندیم دی اکسید درست مانند نورون ها عمل می کنند.
- 9
- 3
