четверг, 26 ноября 2009 г.

Компьютерные процессоры будущего будут магнитными

Компьютерные процессоры ближайших станут работать, оперируя магнитными свойствами электронов, а не их электрическим зарядом, что позволит разработать их значительно более портативными и снизить энергопотребление, уверены разработчики тестирования, изданного в журнале Nature. Современные электронные микрочипы оперируют информацией с подмогой электронов, воздействуя на их передвижения в электрических схемах с подмогой электрических полей, которые взаимодействуют с электрическим зарядом частиц. Порадовали старика, спасибо. Происходит это потому, что в микрочипах, один-единственный компонент которых в реальное время по масштабам едва превышает немного десятков нанометров, на таких расстояниях начинают отмечаться эффекты, в итоге которых поведением электронов с содействием электрических полей становится сложно управлять. В частности, электроны начинают самопроизвольно передвигаться через диэлектрические заборы, для предотвращения чего приходится затрачивать дополнительную энергию. Бугага. Если представить себе электрон как вращающийся волчок, то спином условно можно окрестить одно из оси его вращения. Этот спин, в частности, устанавливает свойства материалов - если в каком-либо материале спины большинства электронов отправлены в одну сторону, то такой материал обладает намагниченностью. Блин, ненадолго поймешь, моск вынесет. Этот принцип используется для хранения информации в модерновых запоминающих изделиях - так вычислительных твердых дисках. Однако, для того, чтобы использовать его в микропроцессорах, надо, чтобы электроны с сонаправленными спинами могли коллективно двигаться. Отлично. Для этого ученым нужно было каким-либо образом научиться переносить электроны с уже ориентированными спинами из материалов в полупроводник без потери этой ориентированности. До сих пор на образце кремния это удавалось разработать именно при крайне невысоких температурах, которые немыслимы в распространенных компьютерных изделиях, впрочем Янсен и его коллеги впервые показали, как этот перенос можно выполнить при температуре. Я тоже хочу. В качестве электродов ученые применяли материал - сплав железа и никеля, намагниченностью. При этом электроды были отделены от кремния узким слоем диэлектрика - оксида легкого металла - не проводящего ток. Я тоже хочу. По декретам прежней физики электроны не могут двигаться в диэлектрике, а потому приложение электрического поля к электродам не должно приводить к появлению тока через полупроводник. Однако, разработчики тестирования показали, что в заданном инциденте можно использовать эффект - туннелирование, собственного вида "телепортацию" электронов через слой узкого диэлектрика при приложении к системе незначительного электрического напряжения. Кстати, это не смешно. Для детектирования тока "намагниченных" электронов между двумя электродами ученые применяли третий электрод, уложенный на пластине между главнейшими двумя. Для того, чтобы на основании этой наработки сделать функционирующий процессор, ученым осталось научиться менять спин электронов, уже располагающихся в полупроводнике..



Комментариев нет:

Отправить комментарий