Ученые создали самообучающийся транзистор

Ученые из Гарвардской школы машиностроения и прикладных наук (Harvard School of Engineering and Applied Sciences, SEAS) создали принципиально новый тип транзистора, имитирующий работу синапсов головного мозга. Статья с результатами их работывышла в журнале Nature Communications. С ее кратким изложением можно познакомиться на сайте учебного заведения.

В головном мозге человека находится более 86 миллиардов нейронов. Их многочисленные соединения — синапсы — постоянно адаптируются к поступающим сигналам: чем сигнал сильнее, тем больше синапсов его обслуживает, и наоборот. Благодаря этому мозг способен производить быстрые и высокоэффективные вычислительные процессы, при этом потребляя столько же энергии, сколько расходует лампочка на 60 ватт.

Ученые под руководством адьюнкт-профессора материаловедения Шрирама Раманатана (Shriram Ramanathan) создали свой транзистор из никелата самария. Пленку из этого материала толщиной 80 нм они поместили между двумя платиновыми электродами, играющими роль аксона и дендрита. Полученный «сэндвич» примыкал к небольшому резервуару с ионной жидкостью. На нее подавалось напряжение. Создаваемое электрическое поле либо направляло ионы в кристаллическую решетку никелата самария, либо извлекало их оттуда. В результате менялась «память» всего транзистора.

Устройство может работать в диапазоне температур от комнатной до 160 градусов Цельсия. Транзистор не привязан к двоичному коду и «запоминает» свое состояние при перерыве в подаче напряжения. Недостатками является сложность синтеза никелата самария, а также невысокая пока скорость передачи сигналов.