19 марта 2015 | Нанотехнологии

Ученые синтезировали кремниевый аналог углеродных бакиболлов

Молекула фуллеранаОколо трех лет назад ученым удалось синтезировать 2-х мерный кремниевый аналог графена, силицен, в котором атомы кремния упорядочены в виде монослоя с сотовидной структурой, материал, в котором объединяется большинство уникальных свойств "плоского" графена с полупроводниковыми свойствами кремния. И недавно настала очередь синтеза кремниевого аналога еще одной формы углерода - полых шаров, состоящих из 60 атомов углерода, так называемых бакиболлов или фуллерена. Но, из-за существенных различий химических свойств кремния и углерода, ученые столкнулись с массой трудностей, которые были разрешены в конце концов.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 2

Машины-монстры: HAPLS - самая большая в мире матрица полупроводниковых лазеров, способная выдать 3.2 МВт пиковой мощности

Матрица лазеров HAPLSСпециалисты Ливерморской Национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) изготовили и ввели в эксплуатацию самую большую на сегодняшний день матрицу из полупроводниковых лазерных диодов, которая способна вырабатывать импульсы света с пиковой мощностью 3.2 МВт. Эта матрица является ключевым компонентом системы накачки High-Repetition-Rate Advanced Petawatt Laser System (HAPLS), разработка которой ведется в лаборатории LLNL и которая будет установлена на будущем самом мощном лазере в мире Extreme Light Infrastructure (ELI), сооружение которого ведется в настоящее время в Чешской Республике.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Созданы первые карбид-кремниевые интегральные чипы, способные работать при температуре 350 градусов Цельсия

Карбид-кремниевые чипыИсследователи из университета Арканзаса разработали и изготовили опытные образцы карбид-кремниевых интегральных схем, чипов, способных сохранять работоспособность при температурах превышающих 350 градусов по шкале Цельсия. Результаты этой работы, финансируемой американским Национальным научным фондом (National Science Foundation, NSF), может привести к появлению новых типов микропроцессоров, памяти, интерфейсов и других аналоговых и цифровых схем, использующихся в силовой, автомобильной, авиационной электронике и космической технике, которые должны обеспечивать надежную работу даже в самых чрезвычайных условиях окружающей среды.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 9

Графен может использоваться для увеличения эффективности обычных полупроводников

Графен и полупроводникГрафен, форма углерода, имеющая кристаллическую решетку, толщиной в один атом, уже давно рассматривается в качестве перспективного материала для электроники будущего, для эффективных солнечных батарей, защитных покрытий и множества других областей применения. Однако, исследователи из Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC продемонстрировали, что объединение графена с некоторыми достаточно распространенными материалами позволяет придать этим материалам новые уникальные свойства, что также можно использовать в своих целях.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 6

Созданы первые образцы высокоскоростных транзисторов из силицена

СилиценСилицен, форма кремния, кристаллическая решетка которого имеет одноатомную толщину, существовал в виде математических компьютерных моделей еще за десятилетие до того, как в 2004 году были получены первые образцы графена. К сожалению, судьба силицена, как и многих других открытий, сделанных раньше своего времени, оказалась менее завидной, нежели судьба графена. Если научный интерес к графену возник сразу же после его открытия, то в отношении силицена ученые долго еще считали, что этот материал не может существовать вне рамок математических моделей.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 13

Создан первый гибридный микропроцессор на органических транзисторах, который удалось разогнать до 2.1 кГц

Тонкопленочная электроникаИсследователи из бельгийского научно-исследовательского центра Holst Centre, Центра микро- и наноэлектроники IMEC (Interuniversity Microelectronics Centre), компаний Evonik и iXsenic разработали первый в мире 8-битный микропроцессор общего назначения на основе комплементарных тонкопленочных транзисторов (complementary thin-film transistor, TFT), изготовленных при температурах до 250 градусов Цельсия, которые не нарушают целостность подложки из специального пластика. Новая гибридная технология является объединением двух разных типов транзисторов, металл-окисных TFT-транзисторов n-типа, разработанных в лабораториях компаний Evonik и iXsenic, и транзисторов p-типа, состоящих из молекулы определенного органического соединения. Все эти транзисторы разных типов были соединены в схему микропроцессора, которая заработала на рекордной для TFT-технологии частоте, равной 2.1 кГц (2100 Гц). И пусть эта частота до смешного мала по сравнению с частотами современных кремниевых микропроцессоров, TFT-процессоры за счет своей уникальной структуры могут найти широкое применение в областях, где не требуется высокая производительность этих процессоров.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученые научились ускорять, замедлять и блокировать свет при помощи звука

Оптический резонатор и проводникКак можно заставить оптическое волокно пропускать свет только в одном направлении? Ответ на этот и несколько других подобных вопросов нашли исследователи из университета Иллинойса, которые использовали в своих целях явление индуцированной прозрачности на основе эффекта рассеивания Мандельштама-Бриллюэна (Brillouin Scattering Induced Transparency, BSIT). Оптическое волокно, в котором было вызвано это явление, беспрепятственно пропускало свет в одном направлении, полностью рассеивая при этом свет, движущийся в обратном направлении. Кроме этого, BSIT-явление позволило реализовать такие удивительные эффекты, как замедление или ускорение скорости движения импульсов света. Подобное нелинейное поведение оптического волокна может стать основой принципов работы новых оптических приборов, изоляторов, полупроводников и циркуляторов, которые являются частями базового набора компонентов для любого конструктора сложных оптических устройств.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3
19 января 2015 | Нанотехнологии

Создан лазер, размером с рисовое зерно, накачка которого производится единичными электронами

Миниатюрный микроволновый лазерИсследователи из Принстонского университета (Princeton University) изготовили миниатюрный лазер нового типа, размер которого не превышает размеров рисового зернышка. Но самым интересным является то, что накачка этого микроволнового лазера, мазера, производится отдельными электронами, перемещающимися за счет эффекта квантового туннелирования через структуру "искусственного атома", известного под названием квантовой точки. Создание данного устройства является демонстрацией некоторого вида фундаментальных взаимодействий между светом и движущимися электронами, а практическое применение разработанная технология может найти в области квантовых вычислений, где квантовые точки, изготовленные из полупроводниковых материалов, могут выступать в роли квантовых битов, кубитов будущих квантовых компьютеров.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 4

Ученые обнаружили новые квантовые частицы, являющиеся наполовину светом и наполовину материей

Квантовая частицаДальнейшее развитие области квантовых вычислений и коммуникаций, базирующихся на квантовых свойствах частиц света и частиц материи, невозможно без открытий новых квантовых частиц, изучения свойств и разработки технологий их практического использования. Достаточно значимый шаг в этом направлении удалось сделать группе ученых-физиков из Городского колледжа Нью-Йорка (City College of New York), возглавляемой доктором Винодом Меноном (Dr. Vinod Menon). Эти ученые, проводя свои исследования, обнаружили абсолютно новые квантовые частицы, которые являются наполовину светом и наполовину материей.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создана самая маленькая на сегодняшний день лампочка накаливания

Точечные источники светаЧи-Чоу Лин (Chi-Chou Lin), аспирант из Техасского университета A&M (Texas A&M University), работавший под руководством профессора Ю Куо (Yue Kuo), разработал и изготовил опытные образцы новых твердотельных светоизлучающих приборов, принцип работы которых практически не отличается от принципа работы классической лампы накаливания. Как и лампочка, твердотельное устройство работает, нагревая нити до такой температуры, что они начинают излучать яркий свет, исключение составляет то, что нити этих микролампочек имеют диаметр от 20 до 150 нанометров, а сами такие лампочки могут изготавливаться при помощи обычных технологий изготовления полупроводниковых устройств.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые создали самый маленький в мире "батут", изготовленный из "плоского" материала нового типа

Мембранный резонаторГруппа исследователей из Западного резервного университета Кейза (Case Western Reserve University), Кливленд, наложив поверх впадин в поверхности основания чипа слои полупроводникового материала одноатомной толщины, создали новый тип мембранного резонатора, который условно можно считать самым маленьким батутом в мире на сегодняшний день. Подобные устройства, хотя и гораздо больших размеров, используются достаточно широко в составе различных микроэлектромеханических систем, усилителей, генераторов опорных частот для отсчета промежутков времени и передатчиков с изменяемой частотой.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 0

Создано устройство, способное генерировать пары "запутанных" электронов

Генератор пар запутанных электроновВ области квантовой оптики, на базе которой уже создаются квантовые криптографические и вычислительные системы, ученые уже достаточно давно научились получать пары запутанных на квантовом уровне фотонов, разнесенных на некоторое расстояние в физическом пространстве. Однако, ничего подобного не было сделано в отношении получения пар запутанных электронов, находящихся внутри объема твердого полупроводникового или токопроводящего материала. Это впервые удалось сделать ученым-физикам из Лейбницского университета в Ганновере (Leibniz University Hannover) и национального института Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). Созданное ими устройство позволяет при помощи квантовой полупроводниковой точки получить пары запутанных электронов и направить эти электроны в два различных электрических проводника.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Лазерный луч, закрученный в спираль, позволяет создать квантовые "водовороты"

Квантовые водоворотыУченые-физики из австралийского Национального университета разработали технологию закручивания луча лазера в спираль и использовали этот луч для создания "водоворота" гибридных частиц света-материи, называемых поляритонами. Поляритоны - это квазичастицы, обладающие одновременно свойствами света и материи. Долгое время ученые могли лишь создавать эти квазичастицы, но управлять и манипулировать ими не удавалось при помощи любых доступных методов. А ведь такой контроль поведения поляритонов представляет собой весьма перспективное направление, при помощи квазичастиц можно создать абсолютно новые технологии, связывающие обычную электронику с лазерными или оптоволоконными технологиями.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым удалось произвести наблюдения перемещения отдельных атомов внутри другого материала

Перемещения атомов примесейИсследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) американского Министерства энергетики впервые в истории науки получили возможность непосредственного наблюдения движения атомов одного материала внутри другого материала, так называемого явления диффузии. Результаты таких наблюдений дадут ученым в руки возможность беспрецедентного понимания процессов, происходящих в различных материалах, оказывающих влияние на продолжительность срока службы и на надежность изделий из этих материалов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Созданы транзисторы с крайне низким потреблением энергии, работающие за счет охлажденных электронов

Чип с транзисторами на охлажденных электронахИсследователи из Техасского университета в Арлингтоне и Техасского университета в Далласе разработали технологию, позволяющие охладить электроны до температуры в -228 градусов по шкале Цельсия, которые движутся внутри материала, находящегося при комнатной температуре. И на базе такой технологии охлаждения электронов исследователи создали опытный образец транзистора, который потребляет при своей работе крайне малое количество энергии, сохраняя на соответствующем уровне все остальные электрические характеристики.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0