Графен - будущее электроники

Главная » Техника и технологии

Будущее электроники: молибденит - материал, превосходящий своими ...

Всемирная корпорация IBM совместно с американскими военными из ВВС и DARPA сообщают о том, что микрочипы, сделанные на основе графена, дадут возможность создать микропроцессоры и радары отличающиеся высокой точностью, эти изобретения будут функционировать быстрее в сотни раз, нежели существующие.

Открыватели графена в последнем номере Science говорят, что у них получилось установить контроль над единичными электронами, поместив их в вакууме между двумя слоями графена. Тем же способом ученым удалось модифицировать структуру единичной ячейки памяти, что может открыть совсем новый тип транзисторов. "Вероятно, вы можете начать использовать эти свойства для компьютерных чипов, но мы считаем, что здесь кроется нечто большее" — сообщает Новоселов. Специалисты-аналитики компании BCC Research сообщают о том, что если нынешние изучения графена дадут свой результат, то к следующему десятилетию рынок технологий на базе графена вырастет до 675 млн долларов США. А в Ассоциации производителей полупроводников утверждают, что если современные исследования графена дадут ученым графеновые чипы, то это приведет к значительному перераспределению на рынке. По итогам текущего года полупроводниковый рынок составляет 298,3 млрд долларов США. Корпорация IBM получила средства на исследования графена от DARPA . В DARPA убеждены, что при помощи этого открытия можно создать более прогрессивные мобильные телефоны, мощные беспроводные передатчики, радары для военных лучшего качества. Широкое применение графена сулят и в медицине, а именно в электромедицинских устройствах. Аналитики из того же BCC Research утверждают, что в будущем на базе графена будут не только чипы, но и конденсаторы, различные конструкционные материалы.

Двуслойный графен станет основой электроники будущего

Московский физико-технический институт сообщает, что группе учёных со всего мира удалось систематизировать информацию о двухслойном графене. Это позволит в перспективе создавать электронные и оптические устройства нового поколения.

Как сообщается, в работе приняли участие специалисты из Института физико-химических исследований RIKEN , ИТПЭ РАН, МФТИ, Всероссийского НИИ автоматики и Мичиганского университета .

Суть такова – графен обладает высокой подвижностью носителей зарядов. Этот показатель в десятки раз превышает аналогичный показатель у кремния. Как оказалось, электроны и «дырки» легко и быстро перемещаются под действием внешнего электрического поля в графене. Но в однослойном графене нет запрещённых энергетических состояний для электронов, что означает постоянную проводимость. Для решения этой проблемы есть второй слой, который развёрнут на 60° относительно первого.

Но говорить о революции в микроэлектронике ещё рано. Получить качественные образцы двухслойного графена намного сложнее, чем однослойного, при этом электрические свойства двухслойного графена существенно зависят от качества и точности совмещения слоёв

Как ожидается, такие исследования помогут ускорить процесс практического применения графена в электронике.

Графен как суперкомпактное будущее электроники

Спинтроника — это наука, которая занимается движением спинов. Для того чтобы поменять ориентацию спинов надо затратить гораздо меньше энергии и гораздо быстрее.  чем изменить траекторию электрона. С этим обстоятельством связаны большие надежды, которые возлагают на применене графена в электронике и использование особых закономерностей, определяющих его « новую» физику, заслужившую в 2010 году Нобелевскую премию, присужденную Гейму и Новоселову. Профессор Дмитрий Грачев рассказывает о перспективах новых эффектов в графене, которые он теоретически исследовал “ на кончике пера», а теперь надеется воплотить в целую « платформу» инноваций, основанных на физике графена.

Перспективы приборных применений графена в электронике

В 2004 году все знали графен или двумерную пленку, состоящую из атомов углерода. В силу ее уникальных физических, химических и электрических свойств, ученые предсказывали ей большое будущее в таких областях как материаловедение, создание гибких прозрачных дисплеев, разработки аккумуляторных батарей с большим объемом и малогабаритных электронных устройств, работающих на значительно большей скорости.

Сегодня, ученые из Университета Манчестера сумели сделать еще один шаг на пути к тому, чтобы заменить графеном кремний в чипах микросхем компьютера. Исследователи сумели разработать такую структуру, которая состоит из слоев графена и второго двухслойного материала, а именно нитрида бора. Новое изобретение получило название «графеновый бигмак».

Разработчики прибегли к помощи слоев нитрата бора не только, с целью разделить два слоя графена. При помощи этих слоев они смогли изучить поведение графена, полностью изолированного от внешней среды, находящегося в «капсуле», состоящей из иного вещества. Точно такие же условия будут сопровождать графен в будущем, когда он попадет внутрь чипов.

По словам доктора Леонида Пономаренко. разработка многослойной структуры позволила ученым отделить графен от отрицательного влияния внешней среды и дала возможность управлять электронными свойствами графена при помощи методов, которые не могут быть реализованы в обычных условиях. Исследователи никогда не видели графен, который выступал бы в роли электрического изолятора, разве что если он был обработан целенаправленно. В ситуации, которую показывают ученые сегодня, высококачественная графеновая пленка впервые сумела стать идеальным изолятором»

«Графен, который заключили в капсулу из нитрида бора и полностью изолировали от окружающей среды, представляется ученым наилучшей и самой совершенной платформой для будущей графеновой электроники. Такие выводы сделаны исследователями на основе того, что, в этом случае в силу вступают новые, до этого неизвестные ученым законы физики » — добавляет нобелевский лауреат профессор Андрей Гейм. Он в компании профессора Константина Новоселова получил в прошлом году Нобелевскую премию за открытие графена.

Графен - новости, фото, создание в домашних условиях

Отделение графена от внешней среды помогает решить сразу несколько серьезных проблем, которые связаны с устойчивостью свойств данного материала. До этого нестабильность нависала, словно грозовое облако, над путем графена в светлое будущее электроники. Андрей Гейм рассказывает, что ученые сумели воплотить идею в жизнь, но пока, только в небольшом масштабе. Хотя этот факт уже говорит о том, что и в крупных масштабах все должно пройти успешно. На сегодня остается только один вопрос — вопрос времени: когда будут созданы транзисторы на основе изолированного графена, которые буду иметь характеристики лучше, чем те, которые достигнуты сегодня.

Белый графен - будущее систем охлаждения

Воздушные системы охлаждения электронных компонентов по многим причинам являются пережитком прошлого со множествами недостатков. Они большие, они шумят и потребляют дополнительное электричество, если назвать парочку примеров их недостатков.

Однако вопрос архаичности кулеров в недалеком будущем можно будет решить за счет использования систем охлаждения, созданных на базе материала под названием белый графен. По мнению ученых, он отлично подойдет для охлаждения небольших электронных устройств.

Исследователи из Университета Райса провели несколько симуляционных экспериментов по отводу тепла через трехмерные структуры, состоящие из борнитрида, известного также как белый графен. В своей привычной двумерной форме он обладает гексагональной структурой обычного графена. Ученые решили проверить, можно ли использовать естественные свойства его теплопроводимости, если материал приобретает трехмерную форму.

Симуляционные модели показали, что 3D-структуры из белого графена — двумерные листы материала, соединенные между собой борнитридными нанотрубками — обладают возможностью быстро распределять тепло в разных направлениях. Компьютерные модели также показали, что путем увеличения длины и плотности соединяющих нанотрубок определенным образом, можно добиться отвода тепла в определенном направлении. Чем короче трубки, тем медленнее отводится тепло, чем длиннее — тем быстрее.

Несмотря на то, что исследование основывается пока на симуляционных моделях, ученые утверждают, что белый графен может стать неотъемлемой частью «3D-терморегулирующей системы» будущего.

Источники: www.realcoding.net, tehnot.com, ecolife.ru, www.twirpx.com, t-human.com, econet.ru

Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр справа: код подтверждения


Это интересно

Водный дух

Особое место в славянской мифологии занимает водный дух, называемое в народе также водяным или водяником. Это сущность, ...


Линкор Шарнхорст

Когда немецкий линкор «Шарнхорст» был построен всего лишь до половины, он неожиданно завалился на бок, в совершенно сухом доке. ...


Александр Блок

Александр Блок, величайший русский поэт и драматург, один из наиболее ярких представителей русского Символизма, литературного направления, оказавшего глубокое ...


Жиль де Рец.Часть2

Прошел год. За это время, удовлетворяя требования своих «ученых», маршал опустошил не один мешок золота, не получив ...


Многоцветные 3D-принтеры

Многоцветные 3D-принтеры способны создавать качественные изделия, используя до 390 000 различных оттенков. Работают такие машины по технологии Color ...


Рассказ об акулах

Что мы знаем об акулах? Почему мы их так боимся, и все ли акулы нападают на ...


Грифоны

Грифон - крылатые чудовища с львиным туловищем и головой орла, стражи золота в разных мифологиях. Грифоны, грифы. ...


 

Самые читаемые

Кто такая мавка

Мавка - разновидность мифического существа у некоторых славянских народов. Мавки выглядят в ... Далее

12 подвигов Геракла

Легенды Греции донесли до нас 12 подвигов Геракла, каждый из которых ... Далее

История Адама и Евы

История Адама и Евы - первых людей на Земле начинается в ... Далее

Кто такие евнухи?

Многие наверняка слышали слово евнух. Однако не все знают его точного ... Далее


© 2010-2017 Объектив-N: Предания и легенды