Феррит висмута - основа для электронных устройств совершенно нового типа

Электронная схема


Современные электронные и электрические устройства содержат токопроводящие материалы, по которым электроны подаются туда, где они необходимы. Эти проводники должны быть зафиксированы и изолированы от других частей устройств для того, чтобы электрический ток тек по ним только в правильном направлении. Однако, в скором времени на свет могут появиться электронные устройства совершенно нового типа, в которых, за счет использования некоторых уникальных свойств материалов, таких, как феррит висмута, будет течь необычный тип электрического тока, что, в свою очередь, позволит передавать электрические сигналы более быстро и эффективно через меньшие и более плотно упакованные электронные схемы.

Используя суперкомпьютер, расположенный в вычислительном центре High Performance Computing Center университета Арканзаса, исследователи произвели расчеты математической модели феррита висмута, прозрачного синтетического материала, относящегося к классу мультиферроиков (multiferroic). Это означает, что в структуре этого материала имеются отдельные области, в которых молекулы имеют упорядоченный образ их электрической поляризации. Границы между такими областями называют стенами и их, эти стены, можно рассматривать как двухмерные объекты из-за малой толщины, которая исчисляется десятыми долями нанометра.

В моделируемом материале исследователи создали электрический ток, называемый током смещения, путем приложения к материалу высокочастотного электрического поля. В отличие от традиционного электрического тока, который представляет собой движение потока электронов, ток смещения является следствием вибрации ионов, которая возникает под воздействием электрического поля. Ток смещения является переменным электрическим током и он беспрепятственно проходит через стены областей в феррите висмута. А по величине токи смещения сопоставимы с постоянными электрическими токами, используемыми в обычных электронных устройствах.

При помощи изменения конфигурации прикладываемых к материалу электрических полей, исследователи могут создавать ограниченные стенами области в феррите висмута, находящиеся в строго заданном месте. Цепочки таких областей могут формировать проводники и электронные компоненты, по которым беспрепятственно могут циркулировать токи смещения. И, естественно, что кристаллы или пленки феррита висмута могут стать основой нового типа электронных устройств, позволяющих динамически менять их электронную схему и функциональные возможности.

Компактная природа и используемые физические эффекты позволят новым электронным устройства стать очень маленькими и очень быстрыми. "Материалы, такие, как феррит висмута, открывают дорогу для разработки наноразмерных, эффективных и быстрых электронных схем, которые могут стать основой электронных устройств следующих поколений" - пишут исследователи.




Ключевые слова:
Феррит, Висмут, Мультиферроик, Область, Граница, Стена, Ток, Смещение, Вибрация, Электрическое, Поле

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Сложный материал с изменяемыми свойствами может стать основой для многофунк ...
  • Ученые научились получать электрический ток без затрат энергии
  • Новый тип магнитоэлектрической памяти позволит создать мгновенно загружающи ...
  • Исследователи из лаборатории Беркли разработали материал, обладающий эффект ...
  • Спинтроника, замена электронике в будущем – новые свойства давно известных ...




  • 26 марта 2018 09:18
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 4230
    могут стать основой электронных устройств следующих поколений

    Мечты, мечты....


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.