Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
Новые технологии
Специалисты Токийского университета предложили способ изготовления дисплеев большого размера с использованием микроэлектромеханических систем (MEMS). Предлагаемый учеными дисплей состоит из прозрачной пластиковой мембраны и нескольких металлических мембран. Две из этих мембран управляются электрическим полем, формируя изображение (пиксели) в точках соприкосновения. Причем в точках соприкосновения излучается свет строго определенной длины волны, так как дополнительно он пропускается через интерферометр Фабри-Перо.
Главное преимущество новой технологии - простота производства экранов, размер которых ограничен лишь размерами "прокатного стана", из которого выходит описанная выше мембранная структура.
Всего в структуре присутствует 8 слоев. Самый верхний является полупрозрачным зеркалом, под ним расположен прозрачный слой пластика (1 мм). Верхний слой также служит в качестве электрода для создания электростатического поля.
Минимальный размер пикселя - около 400 мкм2 (20х20 мкм). Это довольно много, но, скорее всего, такие дисплеи будут устанавливаться в общественных местах для рекламы, так что смотреть на них будут издалека. Время отклика (полный цикл) - около 3 мс, цвета соответствуют цветам электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).
Ученые из лабораторий IBM, США, и из университета Твенте, Нидерланды, обнаружили, что углеродные нанотрубки могут излучать инфракрасное излучение, сообщает Nanotechweb. Это обнаружилось при исследовании структуры дефектов нанотрубок.
"Обнаруженная нами электролюминесценция локализована в определенных местах нанотрубок - в области дефектов в регулярной структуре наноматериала", - говорит доктор Фаэдон Авурис (Phaedon Avouris), ученый из IBM. - "Электрический ток возбуждает пары электрон-дырка в местах дефектов, что и приводит к излучению".
Как далее поясняет д-р Авурис, процесс излучения на несколько порядков превышает по интенсивности аналогичные процессы в bulk-полупроводниках. Ученые объясняют это более сильным взаимодействием электронов и дырок, вызванным "одномерным" характером структуры нанотрубок.
В первую очередь униполярная люминесценция позволит определять микродефекты наноматериалов, в том числе и нанотрубок. Для более наглядного подтверждения эффекта фотолюминесценции д-р Авурис и его коллеги создали полевой транзистор на основе нанотрубки. Сток и исток устройства состоит из 20-нм слоев палладия и 0,5-нм слоя титана. Транзистор поместили на подложку из полиметилметакрилата (PMMA), обеспечив, таким образом, диэлектрическую среду для работы устройства.
"Механизм свечения нанотрубок в инфракрасном диапазоне схож с аналогичным в светоизлучающих макроскопических LED-светодиодах", - говорит д-р Авурис. - "Только в нашем случае фотоэмиссия более сильная, благодаря специфической морфологии нанотрубок. И есть еще одно важное отличие от макро-светодиодов: нанотрубке не нужен допинг другими материалами для формирования фотосистемы. Также нанотрубки излучают свет вдоль всей своей длины, что довольно необычно".
Ученые считают, что нанотрубки, благодаря их отличным оптоэлектрическим свойствам, удастся использовать в дефектоскопии, молекулярной спектроскопии, наноэлектронике, бытовой видеотехнике, а также в качестве компактных и мощных светодиодов.
Исследователи из Массачусетского технологического института, возглавляемые профессором Джоэлом Шиндаллом (Joel Schindall), предложили создавать конденсаторы на основе углеродных нанотрубок. По прогнозам Шиндалла, они смогут обеспечивать энергией электромобили, а спустя десять лет цены на суперконденсаторы станут сопоставимыми с ценами на традиционные аккумуляторы.
Ученые Университета Киото (Япония) разработали сверхтонкий лазер. Его пучок в 10 раз тоньше, чем у лазеров, использующихся в современных оптических приводах.
В основе лазера лежат разработанные университетом совместно с фирмой Rohm и Японским агентством по науке и технике слои световых кристаллов, состоящих из десятков тысяч маленьких дырок, которые расположены в полупроводниковых микросхемах, размером 0,5х0,5 мм. Кристаллы работают как оптические резонаторы, в которых каждая дырка является микроскопическим зеркалом, усиливающим световой пучок, испускаемый полупроводником.
Разработчики утверждают, что новые полупроводниковые лазеры способны выписывать сверхточные фигуры, что позволит записывать информацию разными способами. Таким образом, не меняя длину волны генерируемого лазером света, емкость диска, записываемого голубым лазером, можно довести до сотен гигабайт.
Профессор Гарвардского медицинского колледжа (Harvard Medical School) Венкатесан Ренугопалакришнан (Venkatesan Renugopalakrishnan) заявил на Международной конференции по наноисследованиям и нанотехнологиям (ICONN 2006), что DVD, покрытые слоем генетически модифицированного белка, смогут хранить терабайты информации.
Ренугопалакришнан предлагает использовать белок из мембраны галофильной (обитающей в среде с высокой концентрацией поваренной соли) бактерии Halobacterium salinarum. Особенность этого вещества, называемого бактериородопсином (bR), в том, что оно способно поглощать световую энергию и превращать ее в химическую. В результате облучения энергия тратится на распад bR на промежуточные молекулы, которые через несколько часов или дней снова собираются в исходную.
Ренугопалакришнан с коллегами генетически модифицировали ДНК бактерии, заставив ее производить белок, который после распада способен оставаться в "разобранном" состоянии несколько лет.
Если такой белок нанести на поверхность диска и облучать его лазером, то, соответственно, распавшиеся бактерии будут кодировать "1", а целые - "0".
Однако не совсем понятно, как будет достигнута такая высокая плотность информации. Вероятно, это получится за счет использования небольших групп белков, или даже отдельных молекул.
В таком случае возникает вопрос: как будут осуществляться запись и считывание информации? Ведь для этого потребуется луч с очень маленькой длиной волны. По-видимому, это приведет к созданию весьма громоздкой аппаратуры.
Исследователи в сотрудничестве с японской корпорацией NEC создали прототип диска и готовятся к серийному производству таких DVD в ближайшие полтора-два года. Подробностей о конструкции привода при этом они не сообщают.
Исследователи из Гарвардского университета в Кембридже (Массачусетс, США) разработали технологию, которая позволяет отдельным компонентам самостоятельно соединяться, формируя при этом трехмерные электронные устройства.
В ходе экспериментов, как сообщает New Scientist Tech, ученые пытались создать детектор света. Для этого исследователи использовали две пластиковые полоски длиной около трех сантиметров и толщиной в два микрона. На одну из полосок была нанесена сетка тончайших медных проводов и прикреплены пять светочувствительных диодов. Затем при помощи двух металлических пластин ученые придали этой полоске зигзагообразную форму и закрепили ее на второй полоске, на которую предварительно нанесли капельки припоя. Затем полоски были опущены в горячую воду, где через несколько минут сформировали пятиугольник размером около одного сантиметра со светодиодом на каждой из сторон.
Как отмечает Дерек Брузевич, один из разработчиков методики, эффект самосборки основан на том факте, что при температуре примерно в 50°С капли припоя расплавляются и ведут себя под водой подобно маслу, притягиваясь друг к другу. После подключения полученного таким образом устройства к батарее и другим компонентам ученые смогли регистрировать инфракрасный свет с любого направления.
Предполагается, что трехмерные микрочипы в перспективе позволят многократно повысить емкость систем хранения данных, а также увеличить быстродействие компьютерных систем. Однако для этого предстоит научиться формировать объекты микроскопических размеров.
Специалисты компании Matsushita Electric создали тип вертикального GaN-транзитора (нитрид галлия) с субмикронными каналами, которые самоупорядочиваются при производстве. Такой подход позволяет добиться существенного снижения занимаемого устройством пространства - примерно 1/8 от площади, занимаемой аналогом, выполненным при использовании традиционного планарного (двухмерного) подхода. Ширина канала - всего 0,3 чм, вполне достаточна для отсечки, что и требуется для высокоэффективной работы.
Второе важное свойство вертикального транзистора - очень низкое сопротивление в открытом состоянии, достигнутое путем снижения сопротивления на вершине электрода. Технология компании Panasonic - четверной сплав InAlGaN с эпитаксиальным слоем - позволяет достигать низкого контактного сопротивления при использовании сплава в качестве контактного слоя. Сплав InAlGaN примерно на 1/3 снижает величину контактного сопротивления благодаря снижению высоты барьера на электроде.
Кроме того, отмечается, что новый GaN-транзистор не имеет той "болезни", которая характерна для обычных, не вертикальных транзисторов - утечки тока при высоком напряжении, в основном из-за зарядов на поверхности. Вертикальный транзистор имеет крайне малую площадь, так что благодаря этому проблема утечки решена.
В Европе стартовал рассчитанный на три года проект, посвященный изучению способов практического применения сверхвысокочастотной связи для передачи данных между отдельными блоками интегральных микросхем, а также, возможно, в небольшом радиусе от них. Предполагается, что таким образом можно будет достичь уменьшения энергопотребления за счет снижения потерь в проводниках внутри чипов, а также повысить их быстродействие в 200-500 раз за счет устранения ограничений, накладываемых тепловыделением в микросхемах, построенных по традиционным методам. Работа будет проводиться под руководством Батского университета, с участием еще трех британских университетов, а также университетов и исследовательских центров Бельгии и Франции; объем финансирования проекта - около $1 млн.
Исследования предполагают изучение возможности практического применения явления инверсного парамагнитного электронного резонанса (inverse electron spin resonance) в полупроводниках для беспроводной передачи данных в СВЧ-диапазоне. Теория процесса была описана в работе Алена Ногарета (Alain Nogaret), ученого из Батского университета. Физика явления основана на способности электронов излучать волны сверхвысокой частоты при воздействии на их направление вращения (спин) при помощи магнитного поля. Предполагается, что разработанные в ходе исследований миниатюрные микроволновые передатчики можно будет использовать также в медицинских сенсорах, в том числе вживляемых, для беспроводной передачи данных о наблюдаемых характеристиках организма.
Ученые из Университета Райса разработали оригинальный метод сортировки нанотрубок по размеру, сообщает NanotechNow. Это поможет в будущем получать "чистые" нанотрубки для применения в наноэлектронике, биомедицинских технологиях и наноматериалах.
Особо остро проблема чистоты нанотрубок возникла при массовом производстве дисплеев на нанотрубках (CNTD), где размер и диаметр нанотрубок-анодов должен находиться в определенном интервале точности. Современные методы позволяют получить нанотрубки, различающиеся по длине и диаметру. Для их разделения и дальнейшего использования необходимо провести массу технологических операций, которые, в итоге, увеличивают стоимость готового продукта - "чистых" нанотрубок.
Как сообщили ученые в новом выпуске журнала Американского химического общества, разделение и сортировку нанотрубок можно проводить с помощью электрического поля.
"Разработанные ранее методы основывались на сортировке нанотрубок благодаря их необычным химическим и электрическим свойствам", - говорит один из исследователей, доктор Говард Шмидт (Howard Schmidt). - "Но наша технология сортировки позволяет это сделать с меньшими затратами времени, дешевле, а главное - можно сортировать не только обычные углеродные нанотрубки, но и полупроводниковые нанотрубки-композиты".
Чтобы добиться эффективной сортировки нанотрубок различного типа, исследователи создали систему, основанную на различных диэлектрических постоянных нанотрубок-полупроводников.
Американская компания Freescale создала чип магниторезистивной памяти MRAM (Magnetoresistive RAM). Среди отличительных особенностей MRAM можно выделить высокую скорость чтения и записи, сравнимую с памятью Static RAM, а также высокий уровень интеграции ячеек.
Хранение данных на чипе осуществляется за счет магнитных, а не электрических свойств. Таким образом, память является энергонезависимой, т. е. информация сохраняется на ней даже после отключения питания. Запоминающий элемент MRAM аналогичен магниторезистивной головке жесткого диска.
Производство чипов MRAM объемом 4 ГБ началось на фабрике в Аризоне около двух месяцев назад. За прошедшее время был создан товарный запас. Разработка же данной технологии продолжалась специалистами Freescale в течение 10 лет.
В отличие от флэш-памяти, также способной хранить информацию без подачи питания, MRAM обладает большей скоростью чтения/записи и не теряет характеристик с течением времени.
Новая разработка сможет найти свое применение в компьютерах для хранения операционной системы, которая при включении питания будет загружаться значительно быстрее.
Компания Seagate подала заявку на патентование технологии, которая использует в качестве смазки между рабочими элементами HDD нанотрубки, покрывающие пластины слоем толщиной от 2 до 50 нм. Кроме того, патент предусматривает использование лазера, разогревающего рабочую часть пластины, что позволяет более точно упорядочивать магнитные частицы и обеспечивает более высокую плотность записи.
Естественно, при нагреве пластины смазка будет испаряться, для ее восполнения предназначен резервуар с наночастицами внутри жесткого диска, откуда нанотрубки под давлением будут распыляться на участки с истончившимся слоем смазки. При этом Seagate утверждает, что для восполнения смазочного слоя будет достаточно всего одного оборота магнитной пластины. Производитель рассчитывает, что долговечность такой конструкции составит от 5 до 10 лет.
Объем жестких дисков, использующих нанотрубки в качестве смазки, по оценкам компании, может превосходить вместительность нынешних жестких дисков десятикратно.
Ученые из Национального института стандартов и технологий США (NIST) спроектировали и изготовили электромагнитную ловушку для ионов, пригодную для массового производства и позволяющую создавать квантовые компьютеры для практического использования, сообщает ScienceDaily.
Эта ловушка поможет преодолеть самый существенный барьер, препятствующий в настоящее время созданию рабочего квантового компьютера, - согласовать пропорции компонентов и процессов, которые успешно функционируют по отдельности. Ионы являются многообещающими кандидатами для использования их в качестве квантовых битов информации, так называемых кубитов (qubits), в квантовых компьютерах.
В данной ионной ловушке все электроды расположены в одном горизонтальном слое. Таким образом, создается "геометрия чипа", которую намного легче изготовить серийно, чем предыдущие ионные ловушки с двумя или тремя слоями электродов. Новая ловушка с использованием золотых электродов, захватывающая ионы на расстоянии приблизительно 40 мкм выше электродов, была изготовлена по стандартной микротехнологии.
Ученые NIST сообщают, что их устройство может захватить 12 ионов магния, не выделяя при этом большого количества тепла из-за колебаний напряжения электрода. Это важное свойство, поскольку именно перегрев ограничивал перспективы практического использования предыдущих микроловушек.
Физики NIST планируют в ближайшее время создать однослойные ловушки с более сложными структурами, в которых при помощи лазера можно будет управлять 10-15 ионами для выполнения необходимых логических операций.
Рубрики || Работа
|| Услуги || Поиск
|| Архив || Дни
рождения
О "КИ" || График
выхода || Карта сайта || Подписка
Рассылка анонсов газеты по электронной почте
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов
без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru