Image
28.5.2014 0 Comments

Logický obvod vyrobený na báze plazmonickej elektroniky. Procesor s frekvenciou 245 THz?

Vedci zo Singapurskej národnej univerzity navrhli a vyrobili obvody, ktoré môžu dosiahnuť frekvenciu 245 THz, sú teda rádovo desaťtisíckrát rýchlejšie ako súčasné mikroprocesory. Ich výsledky otvárajú dvere k novej plazmonickej elektronike, ktorá kombinuje nanoelektroniku s veľkou operačnou rýchlosťou optiky.

Ak sa svetlo dostane do interakcie s niektorými kovmi, možno ho zachytiť vo forme kolektívnych, veľmi rýchlo oscilujúcich elektrónov, nazývaných plazmóny. Interakcia fotónov a elektrónov by mohla byť použitá na vytvorenie budúcich ultrarýchlych počítačov. Spomínané častice sú však také malé, že na preskúmanie týchto javov dnes neexistujú vhodné nástroje.

Prielom v tejto oblasti priniesol Christian A. Nijhuis a jeho tím, ktorí našli spôsob, ako využiť kvantovo-plazmonické účinky aj v súčasnej generácii elektroniky. Ich metóda sa nazýva kvantovo-plazmonické tunelovanie.

Tím zostavil obvod na molekulárnej úrovni, zložený z dvoch plazmonických rezonátorov (štruktúry, ktoré umožňujú meniť fotóny na plazmóny), oddelených jednou vrstvou molekúl s hrúbkou iba 0,5 nanometra.

nanoelectronic_circuits.jpg

Sústredený elektrónový lúč (žltý) bol použitý na charakterizáciu štruktúry a skúmanie optických vlastností dvoch plazmonických rezonátorov premostených vrstvou molekúl

Logický obvod Nijhuisa a jeho kolegov pracoval na frekvencii 24 THz. No frekvenciu obvodu možno upraviť zmenou materiálu molekulárnej vrstvy. Toto bol prvý prípad, keď vedci pomocou kvantového mikroskopu pozorovali jav kvantovo-plazmonického tunelovania. Ide o presvedčivý dôkaz, že molekulárna elektronika môže skutočne zvládnuť nepomerne vyššie rýchlosti ako súčasná elektronika.

V budúcnosti bude možné použiť plazmonicko-elektronické hybridy, ktoré kombinujú nanoelektroniku s vysokou operačnou rýchlosťou optiky a jednomolekulové fotónové detektory. Výskumníci teraz zamerajú svoje úsilie na začlenenie takýchto zariadení do skutočných elektronických obvodov. Podľa časopisu Science by sa takýmto spôsobom dali dosiahnuť frekvencie 140 až 245 THz.

Zdroj: gizmag.com


Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Palivo vodíkových bômb môže priniesť rýchlejšiu cestu k samoudržateľnej fúzii a lacnejšiu energiu budúcnosti

02.12.2016 00:25

Vždy, keď vedci z Národného laboratória Sandia v Albuquerque spustia svoj fúzny reaktor, časť jeho zariadenia zhorí. Ich „prístroj Z“ obsahuje kondenzátory nabité väčším množstvom elektrickej energie, ...

Výskum

Počítačový systém porovnávajúci genetickú zhodu by mohol pomôcť pri priraďovaní darcov obličiek

01.12.2016 00:14

Nový vyhodnocovací systém, porovnávajúci genetickú zhodu medzi darcami obličiek a ich prijímateľmi, by mohol pomôcť zlepšiť vyhliadky úspešnej transplantácie. Laurent Mesnard z Weill Cornell Medical C ...

Výskum

Budeme používať diamantové batérie z jadrového odpadu?

30.11.2016 11:49

Fyzici a chemici z Bristolskej univerzity našli spôsob, ako premeniť tisíce ton zdanlivo bezcenného jadrového odpadu na batérie z umelého diamantu, ktoré môžu generovať malý elektrický prúd po dobu dl ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Kyocera - prve-zariadenia-formatu-a4-s-vykonom-a3

Najnovšie videá