Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Создан прототип энергонезависимой памяти для волитроники

28.02.2013 Hi-tech

Исследователи из университета штата Нью-Йорк в Буффало создала новый способ разделения энергетических уровней электронов в двумерных полупроводниках. Это окажет помощь в развитии волитроники – нового направления квантовой электроники. Изучение размещено в издании Nature Nanotechnology.

Существует эмпирическое наблюдение, именуемое Законом Мура – количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые два года. Но, разумеется, что нереально вечно уменьшать размер транзисторов и из-за физических ограничений данный закон не так долго осталось ждать прекратит соблюдаться. Классическая электроника основана на переносе электронов.

Другими словами сигналы кодируются наличием либо отсутствием тока. В рвении расширить эффективность и уменьшить тепловыделение устройств, и сохранить соблюдение закона Мура ученые разрабатывают другие направления электроники, в которых информация переносится и кодируется на базе вторых правил. Самое известное из них – спинтроника, в которой информация кодируется посредством поясницы электрона.

Изображение территории проводимости в полупроводнике в форме «равнины».Создан прототип энергонезависимой памяти для волитроники Masayuki Fujita / Nature Photonics, 2013

Существует значительно менее известное и проработанное направление, именуемое волитроникой (valleytronics, где valley – равнина). Оно основано на применении так называемых «равнин» – минимумов разрешенной энергии электронов проводимости. В некоторых полупроводниках существует пара таких уровней энергии, в большинстве случаев два.

Нахождение электрона в одной либо второй «равнине» соответствует нулю либо единице. Важной проблемой волитроники есть то, что уровни энергии в таких полупроводниках аналогичны. Существуют способы разделения таких уровней посредством сильного внешнего магнитного поля за счет результата Зеемана, но отличие между уровнями все равно очень сложно различить.

Схематичное изображение монослоя диселенида вольфрама на ферромагнитной подложке. Chuan Zhao et al. / Nature Nanotechnology, 2017

Чтобы не задействовать внешние магнитные поля и расширить отличие между энергетическими уровнями ученые создали новый метод разделения уровней. Они создали двухслойную структуру, складывающуюся из подложки из ферромагнитного сульфида европия (EuS) толщиной в десять нанометров и монослоя диселенида вольфрама (WSe2). Потому, что подложка формирует постоянное магнитное поле, энергетические уровни диселенида вольфрама неизменно поделены за счет результата Зеемана.

Меняя намагниченность подложки посредством внешнего поля возможно руководить энергетическими уровнями в WSe2, и поляризацией поясницы электронов.

Ученые совершили измерения энергетических уровней посредством отражения света от материала. По трансформации энергии отраженных фотонов измерялась отличие между энергетическими уровнями. Исследователи отмечают, что их способ разрешает расширить отличие между энергетическими уровнями в 10 раз если сравнивать с прошлыми изучениями.

Потому, что по окончании намагничивания разделение «равнин» остается при отсутствии внешнего поля, ученые предполагают, что в будущем эту разработку возможно будет применять в устройствах энергонезависимой памяти в компьютерах будущего.

Разработка спинтронных устройств, кроме этого являющихся альтернативой современной электроники, продвинулась значительно дальше. К примеру, сравнительно не так давно на спинтронном чипе кроме того запустили несложную нейросеть.

Создатель: Григорий Копиев

Случайные записи:

Программирование микроконтроллеров AVR. Урок 15. Внутренняя энергонезависимая память EEPROM. Часть 1


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,