Ïðèêëþ÷åíèÿ ýëåêòðîíèêè

Ïðèêëþ÷åíèÿ ýëåêòðîíèêè

Àëåêñàíäð Ìîðîçîâ: «Íàéòè ïîëå, íà êîòîðîì âû ïîëó÷èòå èíòåðåñíûå è âàæíûå ðåçóëüòàòû ïåðâûìè, – î÷åíü áîëüøîå âåçåíèå. ß óæå 36 ëåò â ôèçè÷åñêîé íàóêå, è çà âñ¸ âðåìÿ òàêèõ èçþìèíîê ó ìåíÿ áûëî øòóê ïÿòü-øåñòü. Ôðóñòðàöèÿ – îäíà èç íèõ»

 

Ìèêðîýëåêòðîíèêà â îæèäàíèè ÷óäåñ. Îòêðûòèå ÿâëåíèÿ ãèãàíòñêîãî ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèÿ, áëàãîäàðÿ êîòîðîìó ¸ìêîñòü æ¸ñòêîãî äèñêà óâåëè÷èëàñü ñðàçó íà äâà ïîðÿäêà, âäîõíîâèëî ó÷¸íûõ íà íîâûå ïîäâèãè, â ÷àñòíîñòè íà ïîèñê äîñòîéíîé çàìåíû îïåðàòèâíîé ïàìÿòè. Åñëè ýòà çàäà÷à ðåøèòñÿ, ïðèâû÷íàÿ òåõíèêà êàðäèíàëüíî èçìåíèòñÿ, íàïðèìåð, êîìïüþòåð ïðè âêëþ÷åíèè áåç âñÿêèõ îæèäàíèé è çàãðóçîê íà÷í¸ò ðàáîòó íà «ïðåðâàííîì ìåñòå». Î òîì, êàêèì âèäèò áóäóùåå ìèêðîýëåêòðîíèêè ìèðîâàÿ íàóêà è êàêîé âêëàä â ýòîò ïðîãðåññ âíîñÿò ðîññèéñêèå ó÷¸íûå, – â èíòåðâüþ ñ ïðîðåêòîðîì Ìîñêîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà ðàäèîòåõíèêè, ýëåêòðîíèêè è àâòîìàòèêè (ÌÃÒÓ ÌÈÐÝÀ) Àëåêñàíäðîì Ìîðîçîâûì.

Àëåêñàíäð Èãîðåâè÷, ýëåêòðîííàÿ ïðîìûøëåííîñòü î÷åíü áûñòðî âïèòûâàåò íàó÷íûå òåîðèè è ðàçðàáîòêè, òàê ÷òî ó÷¸íûå, íàâåðíîå, ëó÷øå âñåõ àíàëèòèêîâ çíàþò, ÷òî æä¸ò ýòó îòðàñëü çàâòðà. Êàêèå ïåðåìåíû íàèáîëåå âåðîÿòíû è îæèäàåìû?

– Äåéñòâèòåëüíî, ýòà îòðàñëü î÷åíü áóðíî ðàçâèâàåòñÿ. Åñëè íà ðóáåæå 90-õ ãîäîâ ïðîøëîãî âåêà îáú¸ì æ¸ñòêèõ äèñêîâ íàøèõ ïåðñîíàëüíûõ êîìïüþòåðîâ áûë ïîðÿäêà ñîòíè ìåãàáàéò, òî ê ñåðåäèíå 90-õ ãîäîâ îí óâåëè÷èëñÿ ðàç â äåñÿòü, ïîñëå ÷åãî î÷åíü áûñòðî âûðîñ äî ñîòíè ãèãàáàéò. Ñåãîäíÿ ¸ìêîñòü æ¸ñòêîãî äèñêà ïðèáëèæàåòñÿ ê òåðàáàéòó. Ýòîò êà÷åñòâåííûé ñêà÷îê ïðîèçîø¸ë áëàãîäàðÿ îòêðûòèþ ÿâëåíèÿ ãèãàíòñêîãî ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèÿ, ñäåëàííîãî â 1988 ãîäó íàó÷íûìè ãðóïïàìè ïîä ðóêîâîäñòâîì ôðàíöóçà Àëüáåðòà Ôåðòà è íåìöà Ïèòåðà Ãðþíáåðãà, êîòîðûì â 2007 ãîäó çà ýòî îòêðûòèå áûëà ïðèñóæäåíà Íîáåëåâñêàÿ ïðåìèÿ. Ïðîìûøëåííîñòü ìãíîâåííî âîñïðèíÿëà ýòî îòêðûòèå, ïî-ìîåìó, äàæå áûñòðåå, ÷åì ôèçèêè åãî îêîí÷àòåëüíî îñìûñëèëè. Ôèðìû, âûïóñêàþùèå æ¸ñòêèå äèñêè, ñäåëàëè íîâûå ñ÷èòûâàþùèå ãîëîâêè, áîëåå ÷óâñòâèòåëüíûå ê ìàãíèòíîìó ïîëþ, è áîëåå ìåëêèå äîðîæêè íà äèñêå. Ðåçóëüòàò – íà òîé æå ïëîùàäè æ¸ñòêîãî äèñêà ñòàëî çàïèñûâàòüñÿ ñóùåñòâåííî áîëüøå èíôîðìàöèè, ¸ìêîñòü äèñêà óâåëè÷èëàñü ñðàçó íà äâà ïîðÿäêà. Ýòî, åñòåñòâåííî, âûçâàëî áóì â îáëàñòè ìàãíåòîýëåêòðîíèêè. Íà÷àëèñü àêòèâíûå èññëåäîâàíèÿ, â õîäå êîòîðûõ áûëè íàéäåíû è äðóãèå ýôôåêòû â ðóñëå ýòîãî îòêðûòèÿ.  ïåðâóþ î÷åðåäü – âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ ìàãíèòíîé ýíåðãîíåçàâèñèìîé ïàìÿòè, êîòîðàÿ, íàâåðíîå, ñêîðî ïðèä¸ò íà ñìåíó íûíåøíåé îïåðàòèâíîé ïàìÿòè. Ñåãîäíÿ ïðè âûêëþ÷åíèè êîìïüþòåðà ñòèðàåòñÿ âñ¸, ÷òî áûëî â îïåðàòèâêå, è ïðè âêëþ÷åíèè íóæíî ñíîâà îáðàùàòüñÿ ê îòíîñèòåëüíî ìåäëåííîìó æ¸ñòêîìó äèñêó, òî åñòü òðàòèòü âðåìÿ. Ñ íîâîé ïàìÿòüþ ýòèõ íåóäîáñòâ íå áóäåò: êîìïüþòåð ïîñëå âêëþ÷åíèÿ áåç âñÿêèõ çàãðóçîê è îæèäàíèé ñðàçó íà÷í¸ò ðàáîòó íà òîì ìåñòå, íà êîòîðîì îñòàíîâèëñÿ.  áóäóùåì òàêàÿ ïàìÿòü çàìåíèò è æ¸ñòêèé äèñê, è ôëåø-ïàìÿòü. Çàêîíîìåðåí âîïðîñ: ïî÷åìó äî ñèõ ïîð ýòîãî íå ïðîèçîøëî? Äåëî â òîì, ÷òî ýòà ïàìÿòü (ïî-àíãëèéñêè îíà ñîêðàù¸ííî íàçûâàåòñÿ MRAM, ïî-ðóññêè – ìàãíåòíîðåçèñòèâíàÿ ïàìÿòü) äîâîëüíî òðóäíî âïèñûâàåòñÿ â îáû÷íóþ òåõíîëîãè÷åñêóþ öåïî÷êó, îñíîâàííóþ íà ïðèìåíåíèè êðåìíèåâûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ê òîìó æå îíà î÷åíü äîðîãàÿ, ðàç â ñòî äîðîæå îïåðàòèâíîé. Åñòåñòâåííî, íà å¸ âíåäðåíèå â ïðîìûøëåííûõ ìàñøòàáàõ ïîêà íèêòî íå ïîéä¸ò. Õîòÿ ïåðâîïðîõîäöû óæå åñòü, â ÷àñòíîñòè Motorola å¸ èñïîëüçîâàëà â ñâîèõ òåëåôîíàõ, ñäåëàâ ÷èï ïàìÿòè íà îñíîâå MRAM. Íî ÷òîáû òåõíîëîãèÿ ñòàëà ìàññîâîé, å¸ íàäî äîâîäèòü äî óìà, ñíèæàòü ñòîèìîñòü, àäàïòèðîâàòü ê ñóùåñòâóþùèì òåõíîëîãèÿì.

Êàêîé âêëàä â ýòîò ïðîãðåññ âíîñÿò ó÷¸íûå-òåîðåòèêè èç ÌÈÐÝÀ, íå ïðèâÿçàííûå íè ê ýêñïåðèìåíòàòîðàì, íè ê ïðîìûøëåííîñòè?

– Äà, ìû çàíèìàåìñÿ èñêëþ÷èòåëüíî òåîðåòè÷åñêèìè èññëåäîâàíèÿìè. Ïîñêîëüêó óïîìÿíóòûå òåõíîëîãèè â Ðîññèè íå ïîëó÷èëè ðàñïðîñòðàíåíèÿ – íè æ¸ñòêèå äèñêè, íè MRAM ó íàñ íå ïðîèçâîäÿòñÿ, íàñêîëüêî ÿ çíàþ, ìû äåéñòâèòåëüíî íè ê êîìó íå ïðèâÿçàíû. Èçó÷àåì ìàãíèòíûå íàíîñòðóêòóðû, â êîòîðûõ áûë îáíàðóæåí ýôôåêò ãèãàíòñêîãî ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèÿ. Ïðîñòåéøàÿ òàêàÿ ñòðóêòóðà ñîñòîèò èç äâóõ ôåððîìàãíèòíûõ ìåòàëëè÷åñêèõ ñëî¸â, ðàçäåë¸ííûõ ñëîåì íåìàãíèòíîãî, èëè àíòèôåððîìàãíèòíîãî ìåòàëëà, è íîñèò íàçâàíèå «ñïèíîâûé âåíòèëü». Îêàçàëîñü, ÷òî øåðîõîâàòîñòü ãðàíèö ðàçäåëà ñëî¸â, èìåþùèõ òîëùèíó ïîðÿäêà îäíîãî íàíîìåòðà, êàðäèíàëüíûì îáðàçîì âëèÿåò íà èõ ìàãíèòíûå ñâîéñòâà. Ýòî òîëüêî òåîðåòèêè ëþáÿò ñ÷èòàòü, ÷òî ãðàíèöû èäåàëüíî ãëàäêèå.  æèçíè ýòî íå òàê. Äî íà÷àëà íàøèõ èññëåäîâàíèé áûëî èçâåñòíî, ÷òî íàëè÷èå íà ãðàíèöå ðàçäåëà ôåððîìàãíèòíîãî è àíòèôåððîìàãíèòíîãî ñëî¸â àòîìíûõ ñòóïåíåé, èçìåíÿþùèõ òîëùèíó ñëîÿ íà îäíó àòîìíóþ ïëîñêîñòü, âåä¸ò ê âîçíèêíîâåíèþ ôðóñòðàöèé îáìåííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ñëîÿìè. Ïðè ýòîì îäíîðîäíîå ðàñïðåäåëåíèå ìàãíèòíûõ ïàðàìåòðîâ ïîðÿäêà óæå íå îòâå÷àåò ìèíèìóìó ýíåðãèè. Íàøà íàó÷íàÿ ãðóïïà ïîñòàâèëà ïåðåä ñîáîé öåëü – ïðåäñêàçàòü, êàêîå ðàñïðåäåëåíèå ìàãíèòíûõ ïàðàìåòðîâ ïîðÿäêà â ïðîñòðàíñòâå âîçíèêíåò â çàâèñèìîñòè îò òîëùèíû ñëî¸â è ðàññòîÿíèÿ ìåæäó êðàÿìè àòîìíûõ ñòóïåíåé íà ãðàíèöå ðàçäåëà, è óñïåøíî ðåàëèçîâàëà å¸ äëÿ ñëó÷àÿ äâóõñëîéíûõ íàíîñòðóêòóð ôåððîìàãíåòèê – àíòèôåððîìàãíåòèê è ñïèí-âåíòèëüíûõ ñòðóêòóð ñ àíòèôåððîìàãíèòíîé ïðîñëîéêîé. Ìû ïåðâûìè ðåøèëè ýòó èíòåðåñíóþ ôóíäàìåíòàëüíóþ çàäà÷ó. Çà÷åì ýòî íóæíî ñ ïðàêòè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ? Çíàíèå ôàçîâîé äèàãðàììû ïîçâîëÿåò ïðàâèëüíûì âûáîðîì òåõíîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïîëó÷èòü òó øåðîõîâàòîñòü ãðàíèö ðàçäåëà ñëî¸â, êîòîðàÿ îáåñïå÷èò äîñòèæåíèå îïòèìàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê äàííîãî ìàãíåòîýëåêòðîííîãî óñòðîéñòâà. Êîíå÷íî, äëÿ ýòîãî òðåáóåòñÿ áîëüøàÿ ðàáîòà òåõíîëîãîâ, íî, íå èìåÿ ïåðåä ñîáîé íàøèõ òåîðåòè÷åñêèõ ðàñ÷¸òîâ, òåõíîëîã ìîæåò ïðîâîäèòü ýòîò ïîèñê òîëüêî ìåòîäîì ñëó÷àéíûõ ïðîá è îøèáîê, òî åñòü ìåòîäîì «òûêà».

Êàê âîñïðèíÿëî ìèðîâîå íàó÷íîå ñîîáùåñòâî âàøè òåîðèè?

– Ó÷¸íûå, ðàáîòàþùèå â ýòîé îáëàñòè, ïðèçíàþò íàø ïðèîðèòåò.  ÷àñòíîñòè, ìû ïðåäñêàçàëè íîâûé òèï äîìåííûõ ñòåíîê – äîìåííûå ñòåíêè, ïîðîæä¸ííûå ôðóñòðàöèÿìè. Èõ òîëùèíà îêàçàëàñü ñóùåñòâåííî ìåíüøåé, ÷åì òîëùèíà òðàäèöèîííûõ äîìåííûõ ñòåíîê, ïðè÷¸ì îíà èçìåíÿëàñü ïî ìåðå óäàëåíèÿ îò ãðàíèöû ðàçäåëà ñëî¸â. Íàøà ðàáîòà áûëà îïóáëèêîâàíà â 1998 ãîäó â îòå÷åñòâåííîì «Æóðíàëå ýêñïåðèìåíòàëüíîé è òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè» («ÆÝÒÔ»). Äîëãî óãîâàðèâàëè ýêñïåðèìåíòàòîðîâ ïðîâåðèòü íàøó òåîðèþ, íî äëÿ ýòîãî òðåáîâàëîñü íàíîìåòðîâîå ðàçðåøåíèå ïðè èññëåäîâàíèè ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ, à òàêèõ âîçìîæíîñòåé ó íàøèõ êîëëåã, êàê ïðàâèëî, íå áûëî. Íàêîíåö, â 2004 ãîäó â àìåðèêàíñêîì æóðíàëå Physical Review Letters ïîÿâèëàñü ïóáëèêàöèÿ íåìåöêèõ ó÷¸íûõ èç Èíñòèòóòà ôèçèêè ìèêðîñòðóêòóð Ìàêñà Ïëàíêà â Õàëëå (Max-Planck-Institut fur Mikrostrukturphysik, Halle), â êîòîðîé íàøè ïðåäñêàçàíèÿ áûëè ïîäòâåðæäåíû ýêñïåðèìåíòàëüíî. Ïðàâäà, íåìåöêèå ó÷¸íûå, ïî âñåé âèäèìîñòè, íå ÷èòàëè íàøó ñòàòüþ, õîòÿ «ÆÝÒÔ» ïåðåâîäèòñÿ íà àíãëèéñêèé ÿçûê, ïîýòîìó íà÷àëè ññûëàòüñÿ íà íàñ íå ñðàçó, à òîëüêî ïîñëå òîãî, êàê ìû èì óêàçàëè íà íàøó ïóáëèêàöèþ.

Ãðóïïà èòàëüÿíñêèõ ó÷¸íûõ èç Ïîëèòåõíè÷åñêîãî èíñòèòóòà Ìèëàíà ýêñïåðèìåíòàëüíî îáíàðóæèëà ðàçáèåíèå ôåððîìàãíèòíûõ ñëî¸â â íàíîñòðóêòóðàõ «ôåððîìàãíåòèê – àíòèôåððîìàãíèòíûé îêñèä – ôåððîìàãíåòèê» íà íàíîäîìåíû, à òàêæå ïåðåõîä èç íàíîäîìåííîãî ê îäíîðîäíîìó ñîñòîÿíèþ ñ èçìåíåíèåì òîëùèíû ñëîÿ. Îíè íàøëè òîëüêî îäíó òåîðèþ, êîòîðàÿ îáúÿñíÿëà íàáëþäàåìûå ÿâëåíèÿ, – íàøó, è äîñòàòî÷íî àêòèâíî íà íàñ ññûëàþòñÿ.

Ìîæåì åù¸ ïîõâàñòàòüñÿ, ÷òî íàñ ïðèãëàøàëè ïèñàòü ãëàâû äëÿ äâóõ èçäàííûõ â ÑØÀ è Ãåðìàíèè ìîíîãðàôèé, ïîñâÿù¸ííûõ ãèãàíòñêîìó ìàãíåòîñîïðîòèâëåíèþ è ñâîéñòâàì àíòèôåððîìàãíèòíûõ îêñèäîâ. Ïðè÷¸ì ìû íå çàíèìàëèñü ìàðêåòèíãîì, èçäàòåëè ñàìè ê íàì îáðàòèëèñü è ïîïðîñèëè ðàññêàçàòü î íàøåé äåÿòåëüíîñòè, î ìàãíèòíîé ôàçîâîé äèàãðàììå, ôðóñòðàöèÿõ è òàê äàëåå. Íî âîîáùå-òî âñ¸, ÷òî õîòåëè, ïî ýòîé òåìå ìû óæå ñäåëàëè, âñå ðåçóëüòàòû îïóáëèêîâàëè, òàê ÷òî ïîðà áðàòüñÿ çà ÷òî-òî íîâîå.

Óæå èçâåñòíî, íàä ÷åì áóäåòå ðàáîòàòü?

–  âûáîðå íàïðàâëåíèÿ èññëåäîâàíèÿ áóäåì îòòàëêèâàòüñÿ îò ñîáñòâåííûõ çíàíèé, óìåíèé è èíòåðåñà ê òåìå. Êîíå÷íî, íàéòè ïîëå, íà êîòîðîì âû ïîëó÷èòå èíòåðåñíûå è âàæíûå ðåçóëüòàòû ïåðâûìè, – î÷åíü áîëüøîå âåçåíèå. Êàê ãîâîðèë Îñòàï Áåíäåð, ïëîäîòâîðíàÿ äåáþòíàÿ èäåÿ – ýòî áîëüøàÿ ðåäêîñòü. ß óæå 36 ëåò â ôèçè÷åñêîé íàóêå, è çà âñ¸ âðåìÿ òàêèõ èçþìèíîê ó ìåíÿ áûëî øòóê ïÿòü-øåñòü. Ôðóñòðàöèÿ – îäíà èç íèõ. Íî áîëüøèå ñàìîðîäêè çäåñü óæå òî÷íî âûáðàíû. Ìîæíî, êîíå÷íî, è äàëüøå ìûòü ïåñîê â íàäåæäå, ÷òî òàì åñòü çîëîòî, íî âñ¸-òàêè ýòî óæå íå ñòîëü èíòåðåñíî. Ïðèíöèïèàëüíî íîâûõ ðåçóëüòàòîâ âû óæå íå ïîëó÷èòå. Êàê ÷åëîâåê, âîñïèòàííûé â æ¸ñòêèõ òðåáîâàíèÿõ, ñ÷èòàþ, ÷òî, åñëè ýêñïåðèìåíòàòîðàì ïîíàäîáÿòñÿ êàêèå-òî òîíêîñòè, èì, êîíå÷íî, íàäî ïîìî÷ü ðàçîáðàòüñÿ, à â òîì, ÷òîáû ïðîñòî óâåëè÷èâàòü ÷èñëî ïàðàìåòðîâ, ðèñîâàòü ìíîãîìåðíûå ôàçîâûå äèàãðàììû, ñìûñëà óæå íå âèæó.

Èñòî÷íèê: «Íàóêà è òåõíîëîãèè â Ðîññèè»

  • Äàòà ïóáëèêàöèè: 29.07.2011
  • 1254
ÎÎÎ «ÄÅËÎÂÛÅ ÑÈÑÒÅÌÛ ÑÂßÇÈ»
Îòðàñëåâîé èíôîðìàöèîííî-àíàëèòè÷åñêèé ïîðòàë, ïîñâÿù¸ííûé ýíåðãåòèêå Áåëàðóñè. Àêòóàëüíûå íîâîñòè è ñîáûòèÿ. Ïîäðîáíàÿ èíôîðìàöèÿ î êîìïàíèÿõ, òîâàðû è óñëóãè.
220013
Ðåñïóáëèêà Áåëàðóñü
Ìèíñê
óë. óë. Á. Õìåëüíèöêîãî, 7, îôèñ 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

ÝíåðãîÁåëàðóñü

191611654
5
5
1
150
150