Новаторское открытие в области квантовых материалов может радикально изменить подход к созданию нейроморфных схем. Исследователи впервые продемонстрировали возможность управления магнитными свойствами лантана-стронция-манганита (LSMO) путем приложения напряжения. Это открытие, опубликованное в журнале Nano Letters в 2024 году, открывает путь к созданию более эффективных и интеллектуальных систем искусственного интеллекта. LSMO – это квантовый материал, который проявляет уникальные свойства: при низких температурах он обладает магнитными и металлическими свойствами, а при повышении температуры становится не магнитным и изолирующим.
Приложение напряжения к LSMO в его магнитной фазе вызывает неожиданный эффект: материал разделяется на области с различными магнитными свойствами. Эти свойства могут быть точно настроены путем изменения приложенного напряжения. Этот феномен противоречит традиционным представлениям о магнитных материалах, где изменение магнитных свойств обычно требует воздействия магнитного поля или температуры. Возможность управления магнитными свойствами с помощью электрического напряжения открывает новые горизонты для энергоэффективного управления магнетизмом.
Настройка магнетизма и сопротивления является ключевым моментом в разработке нейроморфных схем – электронных систем, имитирующих структуру и функции человеческого мозга. LSMO обладает уникальной способностью переключаться между состояниями с высоким и низким электрическим сопротивлением, а также имеет потенциал для применения в спинтронике – области, где информация переносится с помощью спина электронов. Эта двойная функциональность делает LSMO перспективным материалом для создания более сложных и функциональных нейроморфных устройств.
Для наблюдения за изменениями магнитных свойств LSMO под воздействием напряжения использовался метод ферромагнитного резонанса. Этот метод позволил выявить наличие множественных пиков, что указывало на существование нескольких магнитных фаз в материале. Каждая из этих фаз характеризовалась своей частотой колебания спина электрона и обладала высокой чувствительностью к изменениям приложенного напряжения. Удивительно, но даже небольшие изменения напряжения приводили к значительным изменениям в частоте колебаний.
В результате исследования доказано, что LSMO не только способен переключаться между состояниями с различным электрическим сопротивлением, но и может использоваться в спинтронных приложениях. Эта двойная функциональность открывает новые возможности для усовершенствования спинтронных нейроморфных устройств, основанных на сетях спиновых осцилляторов. Такие устройства потенциально могут привести к созданию более быстрых и энергоэффективных систем искусственного интеллекта.
Работа была проведена группой ученых во главе с Тянь-Юэ Ченом (Tian-Yue Chen) и опубликована под заголовком «Electrical Control of Magnetic Resonance in Phase Change Materials». DOI этой статьи 10.1021/acs.nanolett.4c00779. Исследование подчеркивает перспективность квантовых материалов для создания электронных схем следующего поколения. Открытие представляет значительный шаг вперед в развитии нейроморфных вычислений и может оказать влияние на будущее искусственного интеллекта.
Использование лантана-стронция-манганита открывает новые горизонты для создания энергоэффективных вычислительных систем, которые в перспективе смогут имитировать работу человеческого мозга. Управление магнитными свойствами при помощи напряжения – это революционный шаг в понимании использования квантовых материалов. Исследование показывает, как можно использовать фундаментальные физические принципы для создания более умных и эффективных технологий.
Этот прорыв не только вносит вклад в научное понимание, но и приближает эру искусственного интеллекта с более низким энергопотреблением и значительными вычислительными мощностями. Работа Тянь-Юэ Чена и его коллег представляет собой значительный шаг к реализации потенциала нейроморфных вычислений для решения сложных задач. Исследование открывает новые перспективы для будущего искусственного интеллекта, делая его более быстрым, умным и энергоэффективным.
Таким образом, открытие управления магнитными свойствами LSMO с помощью электрического напряжения демонстрирует уникальные свойства квантовых материалов. Это событие может привести к созданию новых устройств и технологий, которые изменят мир. Наблюдаемые эффекты позволяют по-новому взглянуть на роль магнетизма в вычислениях и обработке информации.
Возможность настройки магнетизма и сопротивления в одном материале открывает совершенно новые пути для проектирования нейроморфных схем. LSMO становится перспективным кандидатом для разработки более умных и энергоэффективных систем искусственного интеллекта. Исследование имеет важное значение для развития области спинтроники и квантовых вычислений.
Открытие, опубликованное в журнале Nano Letters, показывает, как фундаментальные научные исследования могут приводить к практическим результатам с большим потенциалом для будущего. Эксперименты по управлению магнитными свойствами LSMO открывают новые возможности для развития технологий, которые изменят наш мир.
Изображение носит иллюстративный характер
Приложение напряжения к LSMO в его магнитной фазе вызывает неожиданный эффект: материал разделяется на области с различными магнитными свойствами. Эти свойства могут быть точно настроены путем изменения приложенного напряжения. Этот феномен противоречит традиционным представлениям о магнитных материалах, где изменение магнитных свойств обычно требует воздействия магнитного поля или температуры. Возможность управления магнитными свойствами с помощью электрического напряжения открывает новые горизонты для энергоэффективного управления магнетизмом.
Настройка магнетизма и сопротивления является ключевым моментом в разработке нейроморфных схем – электронных систем, имитирующих структуру и функции человеческого мозга. LSMO обладает уникальной способностью переключаться между состояниями с высоким и низким электрическим сопротивлением, а также имеет потенциал для применения в спинтронике – области, где информация переносится с помощью спина электронов. Эта двойная функциональность делает LSMO перспективным материалом для создания более сложных и функциональных нейроморфных устройств.
Для наблюдения за изменениями магнитных свойств LSMO под воздействием напряжения использовался метод ферромагнитного резонанса. Этот метод позволил выявить наличие множественных пиков, что указывало на существование нескольких магнитных фаз в материале. Каждая из этих фаз характеризовалась своей частотой колебания спина электрона и обладала высокой чувствительностью к изменениям приложенного напряжения. Удивительно, но даже небольшие изменения напряжения приводили к значительным изменениям в частоте колебаний.
В результате исследования доказано, что LSMO не только способен переключаться между состояниями с различным электрическим сопротивлением, но и может использоваться в спинтронных приложениях. Эта двойная функциональность открывает новые возможности для усовершенствования спинтронных нейроморфных устройств, основанных на сетях спиновых осцилляторов. Такие устройства потенциально могут привести к созданию более быстрых и энергоэффективных систем искусственного интеллекта.
Работа была проведена группой ученых во главе с Тянь-Юэ Ченом (Tian-Yue Chen) и опубликована под заголовком «Electrical Control of Magnetic Resonance in Phase Change Materials». DOI этой статьи 10.1021/acs.nanolett.4c00779. Исследование подчеркивает перспективность квантовых материалов для создания электронных схем следующего поколения. Открытие представляет значительный шаг вперед в развитии нейроморфных вычислений и может оказать влияние на будущее искусственного интеллекта.
Использование лантана-стронция-манганита открывает новые горизонты для создания энергоэффективных вычислительных систем, которые в перспективе смогут имитировать работу человеческого мозга. Управление магнитными свойствами при помощи напряжения – это революционный шаг в понимании использования квантовых материалов. Исследование показывает, как можно использовать фундаментальные физические принципы для создания более умных и эффективных технологий.
Этот прорыв не только вносит вклад в научное понимание, но и приближает эру искусственного интеллекта с более низким энергопотреблением и значительными вычислительными мощностями. Работа Тянь-Юэ Чена и его коллег представляет собой значительный шаг к реализации потенциала нейроморфных вычислений для решения сложных задач. Исследование открывает новые перспективы для будущего искусственного интеллекта, делая его более быстрым, умным и энергоэффективным.
Таким образом, открытие управления магнитными свойствами LSMO с помощью электрического напряжения демонстрирует уникальные свойства квантовых материалов. Это событие может привести к созданию новых устройств и технологий, которые изменят мир. Наблюдаемые эффекты позволяют по-новому взглянуть на роль магнетизма в вычислениях и обработке информации.
Возможность настройки магнетизма и сопротивления в одном материале открывает совершенно новые пути для проектирования нейроморфных схем. LSMO становится перспективным кандидатом для разработки более умных и энергоэффективных систем искусственного интеллекта. Исследование имеет важное значение для развития области спинтроники и квантовых вычислений.
Открытие, опубликованное в журнале Nano Letters, показывает, как фундаментальные научные исследования могут приводить к практическим результатам с большим потенциалом для будущего. Эксперименты по управлению магнитными свойствами LSMO открывают новые возможности для развития технологий, которые изменят наш мир.
