جنرال لواء

تقنية النانو والمعلوماتية

تقنية النانو والمعلوماتية

تصميم كمبيوتر الغد

وفقًا لمقال نُشر هذا الشهر على nanowerk.com ، فإن صناعة أشباه الموصلات في طريقها لتطوير تقنية معالج 32 نانومتر ، والتي من المتوقع أن يتم تسويقها في حوالي عام 2009 ، ولكن سيأتي اليوم الذي تصل فيه الترانزستورات إلى حدود التصغير في يجب إيقاف المستويات الذرية وتقنيات التصنيع الحالية. بصرف النظر عن قضايا الترابط بين تبديد الحرارة والكثافة ، وهو أمر يأمل بعض العلماء في تحقيقه من خلال التطبيقات القائمة على الأنابيب النانوية الكربونية ، هناك أيضًا مشكلة أساسية في ميكانيكا الكم ، والتي ستتداخل عندما يقترب تصميم الرقاقة من 4 نانومتر. أي عندما تكون أبعاد الموصلات صغيرة جدًا لدرجة أن التأثيرات الكمومية تهيمن على سلوك الدائرة.

غالبًا ما ينظر مصممو الكمبيوتر إلى هذا على أنه سلبي ، لأنه قد يسمح للإلكترونات بالتسرب إلى الأماكن التي لا ترحب بها. على وجه التحديد ، فإن التأثير النفقي للإلكترونات والثقوب - المعروف باسم "النفق الكمي" أو تأثير النفق الكمي - سيكون أكبر من أن تقوم الترانزستورات بعمليات موثوقة. نتيجة لذلك ، ستصبح كلتا حالتي التبديل غير قابلة للتمييز. ومع ذلك ، يمكن أن تكون التأثيرات الكمية مفيدة أيضًا. أظهر الباحثون أنه من الممكن تخزين القليل من المعلومات في ذرة واسترجاعها لاحقًا. لكن لا أحد يتوقع رؤية هذا النظام على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم قريبًا.

تكمن وراء هذا "التخزين الذري" ظاهرة تعرف باسم المقاومة المغناطيسية متباينة الخواص البالستية (BAMR). المقاومة المغناطيسية هي الخاصية التي تمتلكها جميع المواد المغناطيسية المعدنية لتغيير قيمة مقاومتها الكهربائية عند تطبيق مجال مغناطيسي خارجي عليها. في ما يسمى بالمقاومة المغناطيسية متباينة الخواص (AMR) ، يزداد التأثير بسبب حقيقة أنه في توصيل الإلكترونات ، تكون الاصطدامات أكثر تواترًا عندما تتحرك بالتوازي مع مغنطة المادة أكثر منها عندما تتحرك بشكل عمودي. تم اكتشاف AMR في عام 1856 ، وهو الأساس لمعظم أجهزة تخزين البيانات الحالية. خلال الثلاثين عامًا الماضية ، تم اكتشاف أشكال جديدة من المقاومة المغناطيسية ، كانت BAMR واحدة من أحدثها.

حتى الآن ، وضع الفيزيائيون نظريات حول هذا النوع من المقاومة المغناطيسية فقط ، ولكن مؤخرًا الدكتور أندريه سوكولوف ، أستاذ مساعد باحث في قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة نبراسكا ، والدكتور برنارد دودين ، أستاذ أعلن قسم المواد المعدنية في جامعة لويس باستيرن في ستراسبورغ بفرنسا عن أول اختبار تجريبي لـ BAMR ، مع ملاحظة تباين تدريجي في التوصيل الباليستي للتلامسات النانوية الكوبالتية مع اختلاف اتجاه المجال المغناطيسي المطبق.

يعتقد الباحثون أن BAMR قد تؤدي إلى أجيال مستقبلية من الأجهزة الإلكترونية فائقة الصغر ، مثل رؤوس القراءة المغناطيسية ، والمفاتيح الكمومية ، والدوائر المنطقية ، بسبب القدرة على التحكم في التوصيل الكمي عن طريق تطبيق المجالات المغناطيسية.

المصدر: Nanowerk


فيديو: التعرف على الاردوينو النانو شيلد و تركيبها..ardnuino nano shield (شهر اكتوبر 2020).