211service.com
Tiny Etch-a-Sketch
Tas var būt pasaulē mazākais Etch-a-Sketch. Pētnieki ir parādījuši jaunu paņēmienu, ko varētu izmantot, lai izveidotu pārrakstāmas loģiskās shēmas un blīvāku datora atmiņu. Izmantojot atomu spēka mikroskopu (AFM), pētnieki varēja uzzīmēt nanoizmēra vadus un punktus, kurus varēja atkārtoti izdzēst un rakstīt.
Mazie vadi: Izmantojot atomu spēka mikroskopa (AFM) nanomēroga galu, pētnieki varēja uzzīmēt sīkus, elektriski vadošus ceļus materiālā, kas izgatavots no diviem parasti nevadošiem oksīdiem. Viņi izdzēsa vadus, izmantojot vai nu AFM galu, vai zilas gaismas sprādzienu.
Vada Džeremijs Levijs Pitsburgas Universitātē pētnieki izmantoja AFM galu kā zīmuli, uz īpaša materiāla zīmējot elektriski vadošus ceļus, kas darbojas kā metāla stieples. Līnijas bija tik plānas kā trīs nanometri, padarot tās ievērojami šaurākas nekā līnijas, kuras var uzzīmēt, izmantojot elektronu staru litogrāfiju, kas ir viena no precīzākajām metodēm ierīču kodināšanai no silīcija.
Pētnieki izmantoja divu slāņu materiālu, ko izstrādāja Jochen Mannhart grupa Ausbergas universitātē Vācijā. Pamatne ir izgatavota no stroncija titanāta kristāla, virspusē ir plāns lantāna alumināta slānis. Saskarni starp abiem materiāliem var pārslēgt no izolācijas uz vadošu, pieliekot saskarnei spriegumu.
Levija un Mannharta grupas sadarbojās projektā, lai saskarnē novilktu smalkas vadošas līnijas, zondējot materiāla virsmu ar AFM, kam ir nanomēroga uzgalis, kas var pielietot spriegumu nelielā platībā. Grupu zīmētās līnijas bija gan smalkas, gan garas; to garumu ierobežoja tikai tas, cik tālu AFM gals skenēs.
Levijs un viņa kolēģi parādīja, ka, mainot spriegumu un velkot AFM galu pa vadu, tas tika pārrauts, pārtraucot vadītspēju. Izmērot, cik tālu viņiem bija jāvelk uzgalis, lai pārgrieztu vadu, viņi varēja novērtēt stieples platumu. Materiālu pakļaujot zilai gaismai, tika izdzēsti arī visi materiālā ievilktie vadi.
Fakts, ka tas ir pārrakstāms, ir ļoti svarīgs, saka Harolds Hvangs no Tokijas Universitātes Japānā, kurš nebija iesaistīts jaunajā pētījumā. Parastajā pusvadītāju ierīcē, tiklīdz ierīce ir izgatavota, tas arī viss.
Spēja uzzīmēt šos vadošos modeļus ļautu pētniekiem izveidot shēmas, kuras var pārkonfigurēt lidojuma laikā, saka Levijs. Pētnieki arī parādīja, ka vadi varētu darboties kā tranzistori. Lai gan ir grūti iedomāties, ka tie konkurētu ar labi izstrādātajām silīcija mikroshēmu metodēm, Levijs saka, ka šo paņēmienu varētu izmantot augsta blīvuma atmiņai.
Nosūtot sprieguma impulsu caur AFM galu, mēs varētu uzrakstīt izolētas salas ļoti mazos mērogos, apmēram pāris nanometru, saka Levijs. Tas ir aptuveni 100 reižu lielāks blīvums nekā tas, ko varat darīt ar magnētiskiem materiāliem, kas ir mūsdienu datu glabāšanas pamats.
Levijs uzskata, ka ir aizraujoši, ka materiāls var veidot vadošus vadus un tranzistorus un potenciāli uzglabāt informāciju. Parasti šīs lietas tiek veiktas ar dažādiem materiāliem, pilnīgi dažādām platformām. Bet šeit tas viss ir no viena materiāla. Arī pētnieki ir guvuši zināmus panākumus, audzējot stroncija titanātu virs silīcija, saka Levijs, tāpēc varētu būt iespējams integrēt jauno materiālu ar esošajām silīcija mikroshēmām.
Pētījums, kas nesen tika publicēts Dabas materiāli , konstatēja, ka vadi un punkti saglabājās savā stāvoklī vismaz 24 stundas. Levijs domā, ka tie kalpos daudz ilgāk, un šobrīd pārbauda šo teoriju.
Darbības, ko viņi dara ar šajā dokumentā esošajām skenēšanas zondēm, ir samērā vienkāršas, saka Stīvens Streifers no Argonnas Nacionālās laboratorijas Ilinoisā. Viņš piebilst, ka pētniekiem vajadzētu būt iespējai šiem materiāliem izmantot AFM padomu masīvus, lai vienlaikus zīmētu vairākus vadus un punktus.