Он заставляет наш мир работать, но только пока

Все, что окружает нас каждый день, завязано на электронике. Начиная от первой чашки кофе, которую вы выпиваете утром, наливая либо кофе из кофе-машины, либо кипяченую воду в растворимый кофе из электрического чайника, и заканчивая телевизором, который вы включаете перед сном, чтобы расслабиться и настроитесь на завтрашний день.

Дома, по дороге на работу, на работе, а также когда вы делаете покупки или развлекаетесь, - везде вас окружают устройства, без которых наше привычное функционирование уже сложно представить. А ведь за большинство из все этих устройств отвечает всего одно вещество.

И имя этому веществу - кремний. Так мы можем этого не замечать, но наша современная жизнь целиком и полностью зависит от этого материала, с помощью которого, в свою очередь, строится вся микроэлектроника. Однако если отойти от настоящего и взглянуть в будущее, то к потенциалу кремния есть определенные вопросы.

Так на данный момент у нас пока нет выбора. Да мы, в общем, не хотим и не готовы что-то придумывать и выбирать. Для нашего «кремниевого века» запаса потенциала этого материала хватает, чтобы обеспечивать прогресс. Достаточно посмотреть на то, как меньше чем за век мы перешли от огромных вычислительных машин к устройствам и гаджетам, которые легко помещаются в руке. А ведь все это, включая компьютеры, телефоны, транспорт, средства для коммуникации, средства для медицины, - все это кремний.

Однако если взглянуть вдаль, то можно увидеть тот едва различимый лимит, которого мы можем достигнуть в будущем. Так пока что размеры и стоимость устройств падают с такой же большой скоростью, с какой растет производительность всей этой электроники.

Однако если задуматься, то однажды мы достигнем банального физического предела - пусть даже на уровне атома. А это, в свою очередь, будет означать, что прогресс нашего кремниевого века подошел к концу, так как мы уже не можем обеспечить это движение к всему более легкому, компактному и производительному. И тут встает вопрос о преемнике, который сможет бросить вызов ограничениям и продолжить революцию в мире электроники.

Другой вызов - это стремительное распространение достижений электроники по всему миру. Так когда даже страны третьего мира обрастут умными предметами и умными городами, по подсчетам экспертов, на одни только вычислительные процессы человечество будет потреблять около половины получаемой энергии. Очевидно, что в этом случае также необходим пересмотр старых подходов, в том числе на уровне материалов, то есть кремния.

Одним из неплохих вариантов могут стать мультиферроики, которые одновременно обладают свойствами как ферромагентиков и сегнетоэлектриков. Их отличительное свойство в том, что в отличие от стандартного подхода с использованием магнитного поля, магнитные свойства этих веществ можно изменять с помощью электрического поля. Это, в свою очередь, может поменять архитектуру вычислений и дать необходимый толчок к более быстрым, маленьким и дешевым устройствам.