Китайцы создали самый маленький транзистор. Иллюстрация с сайта 3dnews.ru

Группа китайских учёных придумала необычный дизайн транзистора. Благодаря уникальной конструкции они изготовили самый маленький в мире транзистор с длиной затвора всего 0.34 нм, предельным для существующих материалов. Дальнейшее уменьшение длины затвора с использованием традиционных техпроцессов в принципе невозможно, ведь речь идёт о длине затвора, равной ширине одного атома углерода.

О своём изобретении учёные рассказали в свежей статье в журнале Nature. В открытом доступе статьи пока нет. Отметим также, что разработка носит экспериментальный характер и не может похвастаться интересными характеристиками. Тем не менее, китайские учёные доказали жизнеспособность концепции, её работоспособность и повторяемость в случае использования традиционных техпроцессов.

Новый транзистор учёные назвали вертикальным транзистором с боковой стенкой. Идею вертикального расположения транзисторного канала, кстати, недавно реализовали также компании Samsung и IBM, о чём мы в своё время рассказывали. Но китайские разработчики смогли удивить. Затвор в новом транзисторе представляет собой срез одного атомарного слоя графена, а его толщина, как известно, равна толщине одного атома углерода или примерно 0.34 нм. И самое удивительное, что для изготовления затвора такой длины не нужны никакие современные литографические сканеры. Все необходимые тончайшие компоненты создаются с помощью процессов осаждения в вакууме.

Как это происходит? Берётся обычная кремниевая подложка. Она играет роль основания. В электрических процессах кремний никак не участвует, хотя, теоретически, может защищать от токов утечек. На кремниевом слое из сплава титана и палладия изготовлены две ступеньки. На верхнюю ступеньку укладывается лист графена. Точность при этом не нужна. Она будет достигаться позже обычным травлением. На лист графена укладывается слой предварительно окисленного на воздухе алюминия. Окисел служит изолятором для структуры. Поэтому алюминий в электрической цепи транзистора не участвует, хотя полной ясности в назначении алюминиевой прослойки нет. Поле укладки алюминия производится обычное травление, в ходе которого обнажается край графена, включая срез алюминиевой накладки. Тем самым формируется затвор из графена длиной 0.34 нм с точно выверенной топологией. Чуть выше него обнажается срез алюминия, который уже может образовать электрическую связь с затвором, но не прямую. На этом этапе на обе ступеньки и на боковую стенку наносится тончайший слой оксида гафния - изолятора, который исключает электрическую связь затвора с остальной структурой транзистора и, в частности, с каналом транзистора.

Поверх диэлектрика из оксида гафния наносится тончайший близкий к атомарной толщине слой диоксида молибдена (MoS₂). Диоксид молибдена - полупроводник, он играет роль канала транзистора, которым управляет затвор в виде среза графена. Получается структура толщиной около двух атомов, с затвором длиной в один атом. Сток и исток у транзистора - это металлические контакты, нанесённые на диоксид молибдена. Изящное решение проблемы закона Мура и, судя по всему, на этом его действие будет завершено, если говорить о традиционных техпроцессах.

12.03.2022

Ученые создали первую молекулу-транзистор. Иллюстрация с сайта hightech.plus

Миниатюризация транзисторов делает наши компьютеры и смартфоны быстрее и экономичнее, но есть опасения, что достаточно скоро закон Мура упрется в физические ограничения и количество транзисторов на микросхеме перестанет удваиваться каждые 24 месяца. Ученые из Лундского университета попытались найти решение этой проблеме, обратившись к молекуле углеводорода. Им удалось превратить непроводящую электричество в норме молекулу в проводящую и управлять ее состоянием. То есть создали первую молекулу-транзистор.

Шведским ученым удалось изготовить простую молекулу углеводорода с функцией логического вентиля, наподобие тех, которые обеспечивают работу транзисторов, пишет Science Daily. Это открытие позволяет приблизиться к созданию электрических компонентов размером в несколько нанометров.

"Мы разработали простую молекулу углеводорода, которая меняет форму и в то же время превращается из непроводящей в проводящую под действием электрического потенциала. Секретом успеха стало создание в молекуле так называемого антиароматического кольца, так что она стала более надежной и способной принимать и передавать электроны", - сказал Дэниел Странд, один из исследователей.

Многие органические молекулы состоят из ароматических бензольных колец, состоящих из шести атомов углерода. Однако эти молекулы не меняют своих свойств или формы под действием электричества. Поэтому ученые обратились к кольцам из восьми атомов углерода. Если в такую молекулу ввести два электрона, она становится плоской и проводящей, хотя до этого была бочкообразной и непроводящей. В этом смысле ее свойства аналогичны транзистору.

Уникальность этой молекулы в ее простоте, поясняют исследователи. Она состоит только из атомов углерода и водорода, поэтому производить ее искусственным путем не составляет труда.

Открытие шведских химиков означает, что теперь можно задуматься о разработке электрических переключателей и новых механических систем в масштабе одной молекулы на основе антиароматических углеводородов, которые лягут в основу еще более миниатюрных и быстрых вычислительных машин.

"Молекулы, которые меняют форму в ответ на электрический потенциал, открывают захватывающие возможности. Можно представить энергоэффективные компьютерные архитектуры, а в будущем, возможно, и электрические машины молекулярного масштаба", - заключает Дэниел Странд.

Деформируя определенным образом графен - плоские кольца атомов углерода - английские ученые получили в прошлом году транзистор. Их изобретение открывает новые перспективы миниатюризации электроники - микрочип с такими транзисторами был бы в 100 раз меньше обычного.

Hightech.plus, 20.02.2022

Устройство мономолекулярного диода. Иллюстрация с сайта www.rsc.org

Международный коллектив физиков создал диод - одно из важнейших устройств в электронике, состоящий из одной молекулы. Статья ученых опубликована в журнале Nature Chemistry. Основная суть работы изложена в пресс-релизе Королевского химического общества.

Особенность диода в том, что он пропускает электромагнитное излучение только в одном направлении. Диоды используются во всех электрических устройствах. В связи с тенденцией к миниатюризации ученые постоянно разрабатывают диоды все меньших размеров. Диод, созданный авторами новой работы, представляет собой молекулу, состоящую из четырех колец циклических углеводородов. Два "первых" кольца обеднены электронами, в то время как на "второй" паре колец наблюдается их избыток.

Для того чтобы молекула работала как диод, ученым необходимо было прикрепить ее к двум электродам (катоду и аноду) при помощи ковалентных связей. В зависимости от ориентации молекулы по отношению к электродам, она будет пропускать излучение в одном или в другом направлении. Обеспечить единственный способ прикрепления ученые смогли за счет особой схемы образования связей.

К разным концам молекулы были присоединены химические группы, образующие связи с материалом электродов при различных условиях. Будущий диод сначала помещался в условия, способствующие образованию только одного типа связей. После прикрепления одного конца молекулы к нужному электроду, система помещалась в условия, при которых формировались связи между электродом и химической группой на другом конце молекулы.

Авторы исследования не указывают, готово ли созданное ими устройство для массового внедрения в практику. Теоретически, мономолекулярный диод поможет добиться чрезвычайно существенного уменьшения размеров электронных устройств.

Недавно появилось сообщение о другом прорыве в области создания различного типа диодов. Группе физиков из Массачусетского технологического института удалось создать микроволновый диод - диод, пропускающий в одном направлении только излучение соответствующего диапазона частот.

Численный расчет функции потенциала для транзистора. Иллюстрация авторов исследования

Международная группа ученых создала транзистор, состоящий из одного атома фосфора, размещенного на кремниевой подложке. Статья ученых появилась в журнале Nature Nanotechnology.

Физики уже достаточно давно умеют манипулировать отдельными атомами. Например, с помощью сканирующего туннельного микроскопа еще в 1990 году физики из IBM выложили название компании атомами ксенона на никелевой подложке (соответствующая статья была опубликована в Nature). В рамках новой работы ученые также использовали сканирующий туннельный микроскоп вместе с литографией.

На первом этапе работы кремниевая поверхность подвергалась воздействию высокой концентрации фосфина PH₃ при комнатной температуре. В силу своих химических особенностей и высокой концентрации фосфин покрывал поверхность особым образом - пара атомов водорода и атом фосфора прикреплялись к одному атому кремния, в то время как третий атом водорода из молекулы цеплялся за соседний с первоначальным атом кремния.

В работе говорится, что полученные таким образом димеры ориентировались тройками - в каждой тройке пары атомов кремния располагались строго друг над другом (если смотреть на поверхность сверху), причем пары водород-кремний и водород-водород-фосфор-кремний были расставлены в матрице в шахматном порядке. Нагрев полученной конструкции до 350 градусов Цельсия приводит к тому, что один из атомов кремния замещается на атом фосфора.

Этот процесс регистрировался сканирующим туннельным микроскопом, после чего нагрев прекращался. Отличительной особенностью новой технологии, по словам ученых, является высокая точность размещения атома фосфора - погрешность, по сути, равна размеру кремниевой решетки, то есть 3,8 ангстрем. Чтобы превратить атом в транзистор, аналогичным образом на некотором отдалении от него были вытравлены контакты.

Например, эмиттер и коллектор располагались на расстояниях 9,2 и 9,6 нанометра от атома фосфора соответственно. Затвор был реализован парой контактов, перпендикулярных линии эмиттер-коллектор и расположенных на расстоянии 54 нанометра от атома фосфора каждый. Работает такой транзистор только при очень низких (гелиевых) температурах. Сами ученые говорят, что он пока далек от практического применения - скорее, это практическая демонстрация возможностей миниатюризации.

lenta.ru 20.02.2012

Транзисторы. Фото пользователя BethOHara с сайта wikipedia.org" alt="Транзисторы. Фото пользователя BethOHara с сайта wikipedia.org

Ученые создали транзистор, состоящий из семи атомов. Статья с описанием использованного специалистами метода опубликована в журнале Nature Nanotechnology. Коротко о работе пишет портал BBC News.

Транзистором называют электронное устройство, управляющее током в цепи за счет изменения напряжения или тока входного сигнала. Транзисторы используются во многих электронных устройствах, в частности в компьютерных чипах. Чем больше транзисторов расположено на одном чипе, тем он мощнее.

В 1965 году один из основателей корпорации Intel Гордон Мур сформулировал правило, согласно которому каждые два года число транзисторов на чипе должно удваиваться. Долгое время это правило, получившее название закона Мура, выполнялось, однако в последнее время скорость прироста числа транзисторов начала падать. Причиной этого стало приближение к физическому пределу - размер транзисторов сократился до десятков нанометров.

Авторы новой работы создали транзистор, заменив семь индивидуальных атомов кремния в кристалле на атомы фосфора. Ученые рассчитывают, что транзистор пригодится для создания более мощных вычислительных устройств, чем существующие, в том числе квантовых компьютеров. Подробнее о том, что такое квантовые компьютеры и каковы перспективы их применения, можно прочитать здесь.

Созданный учеными транзистор не является самым маленьким из всех существующих. Ранее исследователи разработали транзистор из одной молекулы.

Недавно группа физиков предрекла, что закон Мура перестанет выполняться через 75 лет. Это произойдет из-за того, что компьютеры приблизятся к минимально возможному времени выполнения одной вычислительной операции и уменьшить его еще больше будет невозможно.

Lenta.ru 24.05.2010

Первый в мире работающий транзистор. Примерно из таких, только в миллионы раз меньше, состоят современные микросхемы. И именно их ученые предлагают заменить мономолекулярными переключателями. Фото пользователя Ragesoss с сайта wikipedia.org

Физикам из Мичиганского технологического университета удалось получить работающую модель переключателя, состоящего из одной молекулы. Работа исследователей опубликована в журнале Physical Review Letters. Это открытие может увеличить вычислительную мощность современных компьютеров в тысячи раз и помочь решить проблему надвигающегося предела миниатюризации.

Вся современная вычислительная техника построена на использовании транзисторов. Транзистором называется полупроводниковое устройство, которое предназначено для управления током в цепи двух электродов при помощи третьего. Можно сказать, что, регулируя напряжение на управляющем электроде, мы меняем сопротивление в цепи. Одной из функций транзистора является функция выключателя, то есть устройства, прерывающего движение тока, при подаче напряжения на управляющий электрод.

Создатели мономолекулярного переключателя поместили молекулу специального соединения между золотыми электродами. При силе тока в 142 микроампера в цепи резко изменилось сопротивление. Это стало следствием изменения квантового состояния электронов в молекуле под воздействием электромагнитного поля.

В 1965 году Гордон Мур, один из основателей компании Intel, сформулировал тезис, получивший название закон Мура. Этот закон утверждает, что количество транзисторов, помещающихся на одном чипе, удваивается каждые 2 года при сохранении стоимости чипа. В настоящее время размеры транзисторов составляют 45-65 нанометров, на подходе 32-нанометровые элементы.

Ожидается, что в 2020 году процесс миниатюризации остановится. Транзисторы достигнут такого размера, что уже не будут подчиняться законам классической физики, на которых построена работа современных вычислительных машин. Чтобы вычислительная техника развивалась дальше, необходимо либо сменить принципы работы (получив квантовый компьютер), либо создать принципиально новый транзистор. Американские исследователи считают, что их переключатель является важнейшим шагом на пути создания нового транзистора.

lenta.ru 17.06.2008

Одна углеродная нанотрубка может работать как радиоприемник, воспринимающий и воспроизводящий мелодии

В новейшей истории прикладной науки нанотехнология - одно из самых широко разрекламированных "достижений". По утверждению наиболее ярых ее сторонников, такая система производства позволит создавать объекты практически любой сложности, механически соединяя друг с другом молекулу за молекулой до тех пор, пока перед нашим взором не появится изделие, точное до последнего атома.

На деле все обстоит несколько иначе: сегодня приставкой "нано" обозначают все мало-мальски мелкие объекты. Даже в таких разнообразных товарах, как моторное масло, солнцезащитный крем, губная помада и лыжная мазь, присутствуют наночастицы. Кто бы мог подумать, что одним из первых истинно наномасштабных действующих устройств, способных оказать заметное влияние на макромир, окажется... радиоприемник? Однако устройство, изобретенное в 2007 г. группой физика Алекса Зеттла (Alex Zettl) из Калифорнийского университета в Беркли, выполняет ряд удивительных функций: одна-единственная нанотрубка настраивается на радиовещательный сигнал, усиливает его, преобразует в звуковой и передает на внешний громкоговоритель в форме, доступной человеческому уху. Если не верите, послушайте песню "Лейла" на сайте www.scientificamerican.com.

По мнению создателей нанотрубки-радиоприемника, она позволит миниатюризировать целый ряд приборов, таких как слуховой аппарат, сотовый телефон и iPod, до такой степени, что они будут целиком помещаться в наружном слуховом проходе. Наноприемник легко можно разместить внутри живой клетки, говорит Зеттл: "Представьте себе средство воздействия на функции мозга или мышц или радиоуправляемые устройства, передвигающиеся по кровеносным сосудам". На этом сайте можно посмотреть более подробную иллюстрацию работы такого наноприемника. Об этом устройстве можно также прочитать в статье, опубликованной в журнале Nano Letters.

Основные положения

• Значение нанотехнологии в течение ряда лет было сильно преувеличено, а ярлык "нано" прилеплялся к самым разным вещам - от моторного масла до губной помады.

• Одним из первых истинно наномасштабных устройств стал радиоприемник, способный воспроизводить песни, например "Лейлу" Эрика Клэптона или мелодию из "Звездных войн".

• Одна нанотрубка в данном устройстве выполняет функции многих элементов более крупных радиоприемников. Такой прибор может быть использован для доставки лекарств к больным органам, при протезировании, в детекторах взрывчатых веществ.

Нанотруба зовет

Алекс Зеттл руководит группой из 30 исследователей, которые занимаются созданием устройств молекулярного масштаба. Он решил сделать упор на нанотрубки, поскольку они обладают поистине удивительными свойствами. Обычно честь открытия этих структур приписывают японскому физику Сумио Иидзиме (Sumio Iijima), который и нанес их на карту научного мира, сообщив в 1991 г., что обнаружил "иглообразные трубки" на кончике графитового электрода, испускавшего светящийся электрический дуговой разряд.

Нанотрубки различаются по размерам и форме, они могут быть прямыми, изогнутыми и даже замкнутыми в кольцо, образуя тороидальные конфигурации. Их стенки могут быть одно-, двух- и многослойными. Объединяет их исключительная прочность на растяжение. По словам Зеттла, это обусловлено тем, что "сила, соединяющая между собой атомы в углеродной нанотрубке, образует одну из прочнейших связей в природе". Нанотрубки также превосходно проводят электричество - намного лучше, чем медь, серебро и даже сверхпроводники. Ученый объясняет это тем, что структура трубки настолько совершенна, что электроны ни с чем не сталкиваются.

К идее нанорадиоприемника Зеттл пришел, когда решил, что хочет создать миниатюрные датчики, способные не только обмениваться информацией между собой, но и передавать получаемые данные без помощи проводов. "Они предназначались для контроля состояния окружающей среды", - говорит исследователь. Предполагалось что датчики, размещенные вокруг промышленного предприятия, например нефтеперерабатывающего завода, передавали бы получаемую информацию по радио в некий центр сбора данных. Любой человек, обратившись к поисковой системе Google и вызвав меню "Качество воздуха в городе", мог бы получить соответствующие данные в реальном времени.

В ходе экспериментов по созданию датчика массы на основе нанотрубки аспирант Зеттла Кеннет Дженсен (Kenneth Jensen) обнаружил интересную закономерность. Если закрепить один конец нанотрубки на какой-либо поверхности, так чтобы получилась консоль, то осаждающаяся на свободный конец консоли молекула будет вызывать вибрацию с частотой, зависящей от ее массы. Когда Зеттл обратил внимание на то, что некоторые из них попадают в диапазон радиовещательных частот, мысль о создании радиоприемника начала обретать четкость.

Основу радиоприемника составляют четыре элемента: антенна, принимающая электромагнитный сигнал, тюнер, выделяющий нужную частоту из всего спектра, усилитель, увеличивающий интенсивность сигнала, и демодулятор, отделяющий информационный сигнал от несущей частоты, на которой он передается. Выделенный компонент информации передается на внешний громкоговоритель, который преобразует электрический сигнал в звук.

Оказалось, что углеродная нанотрубка, которой предстояло стать основой устройства, обладает таким сочетанием химических, геометрических и электрических свойств, что, будучи помещенной между двумя электродами, может одна выполнять функции всех четырех перечисленных выше элементов.

Позитивные вибрации: анатомия самого маленького радиопремника

Одна-единственная нанотрубка может выполнять функции обычного радиоприемника, состоящего из множества деталей. Ее крошечные размеры позволяют ей вибрировать под действием радиоволн. Включив такую нанотрубку-антенну в электрическую цепь, можно заставить ее настраиваться на нужную частоту, усиливать сигнал и выделять из него аудиокомпонент, что позволяет слушать музыку и речь

Иллюстрация с сайта www.sciam.ru

Зеттл и Дженсен начали разрабатывать общую схему конструкции, в которой углеродная нанотрубка с многослойными стенками должна быть сформирована на кончике электрода, так чтобы получилась структура наподобие флагштока на горной вершине. Нанотрубка с многослойными стенками была выбрана потому, что она немного крупнее других и ее легче закрепить на поверхности электрода. Позже появился и вариант с трубкой с однослойными стенками. Трубку длиной около 500 нм и диаметром около 10 нм (что примерно соответствует размерам и форме некоторых вирусов) предстояло закрепить на электроде или вырастить прямо на нем методом химического осаждения из паров, когда слои атомов углерода осаждаются из ионизованного газа. На некотором расстоянии от кончика трубки, оформленного в виде полусферы, нужно было установить другой электрод - противоэлектрод - и создать между ними небольшую разность потенциалов, чтобы вызвать поток электронов между свободным концом нанотрубки и противоэлектродом. Идея состояла в том, что падающие радиоволны будут вызывать в ней механические колебания той же частоты. В результате трубка будет играть роль антенны, принцип действия которой отличается от обычной.

В обычном радио падающие радиоволны возбуждают в антенне колебания электрического тока, но сама она остается неподвижной. В нанорадио нанотрубка представляет собой настолько тонкий и легкий заряженный объект, что энергии падающих радиоволн достаточно для возбуждения в ней механических колебаний.

"Наномир необычен, - говорит Зеттл. - Роль гравитации и инерционных эффектов в нем ничтожна, поскольку объекты настолько малы, что преобладающее влияние могут оказывать остаточные электрические поля".

Вибрация нанотрубки может вызывать изменения тока автоэлектронной эмиссии с ее кончика на противоэлектрод. Автоэлектронная эмиссия представляет собой квантовомеханическое явление, суть которого в том, что малое приложенное напряжение создает большой поток электронов с поверхности объекта, например с острия иглы. Благодаря свойствам механизма автоэлектронной эмиссии можно ожидать, что нанотрубка сможет выполнять функции не только антенны, но и усилителя. Падающие на трубку слабые электромагнитные волны будут вызывать большой поток электронов с ее колеблющегося кончика, который и будет усиливать сигнал.

Следующим этапом должна быть демодуляция - процесс выделения информационной составляющей (голоса или музыки) из несущей волны передающей радиостанции. В случае радиосистем с амплитудной модуляцией (АМ) демодуляцию осуществляет схема выпрямления и фильтрации, которая реагирует на амплитуду поступающего сигнала и игнорирует (отфильтровывает) частоту несущей волны. Группа Зеттла рассудила, что и эту функцию может выполнять нанотрубка: амплитуда ее вибрации с частотой несущей волны меняется пропорционально амплитуде этой несущей, т.е. модулируется ее информационной составляющей. К счастью, квантовый механизм автоэлектронной эмиссии обеспечивает выпрямление по самой своей природе, поэтому ток с кончика нанотрубки воспроизводит модуляционную составляющую сигнала, а частоту несущей срезает, так что отдельная схема демодуляции оказывается не нужной.

Короче говоря, падающая электромагнитная волна заставляет нанотрубку, играющую в данном случае роль антенны, вибрировать. Ее колеблющийся кончик усиливает сигнал, а ее автоэмиссионные свойства обеспечивают выделение информационной составляющей из этого сигнала. Противолежащий электрод детектирует изменения тока и передает электрический сигнал звуковой частоты на громкоговоритель, который преобразует его в звуковые волны.

www.sciam.ru

Для полноценной работы не хватает лишь источника питания и наушников.

Ученые успешно получили первый FM-передатчик в прошлом году.

— Мы были в экстазе, когда этот радиоприемник заработал, сообщил лидер группы, профессор физики Алекс Зеттл. — Принимаемый сигнал удалось прослушать с помощью специальных наушников и громкоговорителей.

Кстати, о наушниках. Современные наушники, особенно если речь идет о гарнитурах для компьютеров или мобильных телефонов, нередко объединяются с микрофоном. Чтобы, так сказать, работать не только на прием, но и на передачу.

Иллюстрация с сайта www.nanonewsnet.ru

Нанорадио, которое в настоящее время выполняет функцию приемника, но способно также стать передатчиком, в 100 млрд раз меньше, чем первые коммерческие радио, и может использоваться для разных нужд — от сотовых телефонов до микроскопических устройств, которые анализируют окружающую обстановку и передают информацию посредством радиосигналов, заявил Зеттл.

Иллюстрация с сайта www.nanonewsnet.ru

Поскольку нанорадио обладает весьма низким энергопотреблением, то его интегрирование с электронными микросхемами является оптимальным.

— Радио в виде нанотрубки может привести к радикально новым устройствам, например, радиоуправляемым микроботам, способным путешествовать по кровеносной системе, сообщили авторы исследования.

Результаты исследования опубликованы в издании Nano Letters.

Нанотрубки — это скатанные рулонами листы атомов углерода. Полученная трубка настолько прочная, что некоторые ученые предполагали использовать провода из нанотрубок в орбитальных спутниках. Также нанотрубки благодаря своим габаритам (10 нанометров в диаметре и несколько сотен нанометров длиной) демонстрируют необычные электронные свойства.

В нанорадио единственная углеродная нанотрубка выполняет также функцию антенны, блока настройки, усилителя и демодулятора для диапазонов AM и FM. В стандартном радио все эти компоненты есть.

Нанорадио фиксирует радиосигналы радикально новым способом: оно вибрирует тысячи или миллионы раз в секунду в унисон с радиоволной. Так оно становится настоящим наноэлектромеханическим устройством, в которое интегрированы механические и электрические свойства наномасштабных материалов.

В обычном радио окружающие радиоволны разных передающих станций генерируют небольшие токи на разных частотах в антенне, в то время как тюнер выбирает одну из этих частот и усиливает ее. В нанорадио нанотрубка в качестве наноантенны обнаруживает радиоволны механическим путем, вибрируя на радиочастотах. Нанотрубка помещается в вакуум и соединяется с батареей, которая покрывает ее наконечник отрицательно заряженными электронами, а электрическое поле радиоволны двигает и тянет наконечник тысячи и миллионы раз в секунду.

Если соединить нанорадио с чувствительным наушником, можно прослушивать все, что передается в настоящий момент на определенной волне.

25.03.2016
www.nanonewsnet.ru

Размеры "наносхемы" по сравнению с человеческим волосом, иллюстрация с сайта IBM. Иллюстрация с сайта domino.watson.com

Компания IBM изготовила первую интегральную микросхему молекулярных размеров, сообщает CNET News. Основой "кольцевого генератора", стала углеродная нанотрубка, согнутая в кольцо. Статья об этом была опубликована в журнале Science.

"Кольцевой генератор" является простейшей микросхемой, с помощью которой принято тестировать новые технологии в электронике. Четыре года назад сотрудники IBM изготовили первый транзистор из изолированной нанотрубки, однако утверждают, что новая задача намного сложнее.

Микросхема работает с частотой всего 52 мегагерца, но намного компактнее, чем устройства из кремния. Инженеры отмечают, что возможности уменьшить кремниевые транзисторы, из которых состоит "ядро" каждого современного процессора, практически исчерпаны, тогда как увеличить быстродействие микросхем на основе нанотрубок до гигагерцовых частот не слишком сложно.

По словам ученых, нанотрубка "выигрывает" у кремниевых аналогов за счет того, что в ней практически подавлен "плазмонный резонанс". При распространении тока в обычном полупроводнике "электронный газ" испытывает особые колебания (их квант называют плазмоном) под воздействием колеблющейся кристаллической решетки. Поскольку нанотрубка не имеет "настоящей" кристаллической структуры, этот эффект в ней проявляется намного слабее.

Физики предлагают несколько замен кремниевым транзисторам. Помимо нанотрубок, на эту роль претендуют наномагниты или более сложные кристаллические полупроводники.

24.03.2006