Splošno

Nanotehnologija in informatika

Nanotehnologija in informatika

Oblikovanje računalnika jutri

Glede na članek, ki je bil ta mesec objavljen na nanowerk.com, industrija polprevodnikov na poti razvija 32nm procesorsko tehnologijo, ki naj bi jo komercializirali okoli leta 2009, prišel pa bo dan, ko bodo tranzistorji dosegli meje miniaturizacije na atomske ravni in trenutne proizvodne tehnologije je treba ustaviti. Poleg težav s povezovanjem toplotnega odvajanja in gostote, kar nekateri znanstveniki upajo doseči z aplikacijami, ki temeljijo na ogljikovih nanocevkah, obstaja tudi temeljna težava kvantne mehanike, ki se bo vmešala, ko se oblikovanje čipov približa 4nm. , torej ko so dimenzije vodnikov tako majhne, ​​da kvantni učinki prevladujejo nad obnašanjem vezja.

Računalniški oblikovalci na to pogosto gledajo kot na negativno, saj bi lahko omogočili, da bi elektroni uhajali na mesta, kjer niso dobrodošli. Zlasti učinek tuneliranja elektronov in lukenj - znan kot "kvantni tuneliranje" ali učinek kvantnega tuneliranja - bi bil prevelik, da bi tranzistorji lahko izvajali zanesljive operacije. Posledično bi obe stanji preklopa postali neločljivi. Vendar pa bi lahko koristili tudi kvantni učinki. Raziskovalci so pokazali, da je mogoče nekaj informacij shraniti v atom in jih pozneje pridobiti. Toda nihče ne pričakuje, da bo ta sistem kmalu videl na svojem računalniku.

V osnovi tega "atomskega skladiščenja" je temelj pojava, znanega kot balistična anizotropna magnetna odpornost (BAMR). Magnetna odpornost je lastnost, ki jo imajo vsi kovinski magnetni materiali, ko spreminjajo vrednost svojega električnega upora, ko se nanje nanese zunanje magnetno polje. Pri tako imenovani anizotropni magnetni odpornosti (AMR) se učinek poveča zaradi dejstva, da so pri prevodnosti elektronov trki pogostejši, ko se gibljejo vzporedno z magnetiziranjem materiala, kot ko se premikajo pravokotno. AMR, odkrit leta 1856, je osnova za večino današnjih naprav za shranjevanje podatkov. V zadnjih 30 letih so odkrili nove oblike magnetne odpornosti, BAMR pa je bila ena najnovejših.

Doslej so fiziki o tej obliki magnetnega odpornosti le teoretizirali, nedavno pa sta bila doktor Andrei Sokolov, docent za oddelek za fiziko in astronomijo na univerzi v Nebraski, in dr. Bernard Doudin, profesor na univerzi. Oddelek za kovinske materiale na univerzi Louis Pasteurn v Strasbourgu v Franciji je objavil prvi eksperimentalni test BAMR in opazoval postopno spreminjanje balistične prevodnosti nanokontaktov kobalta, saj se je spreminjala smer uporabljenega magnetnega polja.

Raziskovalci verjamejo, da lahko BAMR prihodnjim generacijam ultra majhnih elektronskih naprav, kot so magnetne bralne glave, kvantna stikala in logična vezja, pripelje zaradi sposobnosti nadzora kvantitativne prevodnosti z uporabo magnetnih polj.

Vir: Nanowerk



Video: Informatika 1. r. SŠ - Naredbe ponavljanja - programska petlja for (Januar 2022).