Нанотехнологии без применения кремния

10.07.2017 0 1871

Разработчикам инновационных систем в нанотехнологиях удалось разработать элементную базу для электронных устройств на основе углерода, в которых полностью отсутствуют кремниевые нано-транзисторы, которые в настоящее время являются основными элементами всех микропроцессоров и остальных комплектующих электронных девайсов. Благодаря такому шагу в сфере нанотехнологий, становится возможным создание электронных устройств в несравненно высокой производительностью, с которой не могут сравниться даже самые передовые инженерные разработки, в основе которых состоят кремниевые элементы.

Данные исследования проводились в Техасском университете в Далласе. Как результат исследований, летом этого года была представлена компьютерная система, в основе которой лежит углеродная спинтронная логика. Исследователь и разработчик этой системы Джозеф Фридман утверждает, что подобная система будет иметь гораздо меньшие габариты, чем существующая кремниевая система, а производительность спинтронной логики будет напорядок выше.

Все современные электронные устройства имеют элементную базу, основанную на кремниевых транзисторах, которые пропускают через себя отрицательно заряженные электроны и формируют электрический ток. По своим функциям эти транзисторы работают как свитчи, то есть включают и выключают этот ток. Кроме своих электрических свойств, электроны обладают ещё и магнитными свойствами, которые называются спинтронными. В последние годы множеством учёных рассматривалась эта тематика, чтобы найти способ полезного применения этих свойств электронов в современных нанотехнологиях.

Углеродный спинтронный свитч, который был разработан в Техасском университете в Далласе, работает как логический шлюз с учётом основных принципов действия электромагнитов: при прохождении электрического заряда через проводник, создаётся магнитное поле, которое охватывает его. Дополнительно к этому, магнитное поле вокруг двухмерной ленты углерода влияет на ток, который протекает через эту ленту. В современных кремниевых элементах этот феномен воссоздать невозможно. В кремниевых системах, нано-транзисторы соединены между собой микроскопическими проводами, образуя каскад.

В спинтронных микросхемах, основанных на инновационных углеродных элементах, электроны, протекая по углеродным нанотрубкам, формируют магнитное поле, которое оказывает влияние на течение тока в соседней углеродной нанотрубке, тем самым формируя логическую зависимость в микросхемах, при этом без физического соединения микроэлементов между собой. В результате такого нефизического построения логического взаимодействия между углеродными элементами открывается возможность повысить тактовую частоту тех же микропроцессоров с Гигагерц, до Терагерц. С другой стороны такие углеродные элементы способны быть более компактными и малогабаритными, так как отсутствуют ограничения, связанные со свойствами кремниевых элементов.

Всё же, это пока ещё остаётся на стадии разработок и расчётов, а физически пока таких инновационных технологий не существует. Однако сам разработчик Джозеф Фридман будет продолжать данные исследования и надеемся, что в ближайшем будущем мы уже сможем увидеть в продаже компьютеры и другие девайсы, основанные на спинтронных углеродных элементах.

P.S. Если у вас возникли проблемы с техникой, обращайтесь в наш компьютерный сервис, также вы можете закать заправку картриджей на выезде.