Лента новостей

23:10
«Она спасёт нас от террористов»: во Франции растёт число сторонников Марин Ле Пен
23:06
Указы Трампа хотят блокировать автоматически
23:05
Трамп подписал указ о выходе США из Транстихоокеанского партнерства
23:04
Экс-президент Латвии назвала своих соотечественников злыми и завистливыми
23:03
Фийон обидел Украину
21:58
Порошенко попросили назначить Саакашвили послом Украины в Грузии
21:58
Россия впервые получила от США координаты целей ИГ в Сирии
21:57
Зачем Россия шлет в Сирию «дальнобойных птиц»?
21:55
В России могут создать космический корабль без ракет-носителей
21:49
Станет ли 2017 годом нового «Илюши»
21:48
Тайна писем президентов США и генсеков СССР
21:45
«Газпрому» угрожает «Левиафан»
19:35
«Стая» бомбардировщиков Ту-22М3 массово нанесла удары в Сирии
19:29
Altay «забуксовал»
19:25
Изандлвана: тяжёлый урок для Британской империи
19:19
Shot Show 2017: Новинки оружейного мира
19:15
Умная военная логистика: войсковые транспортные средства
19:09
«Атлантическая решимость»: американcкий десант в Латвии
19:08
17 тысяч геев — ударная сила «голубого» Бундесвера
19:06
Россия вынесла жесткий выговор командованию Сирийской армии
19:05
Планы Варшавы: воевать за НАТО до последнего солдата
19:03
Оборона Дейр-эз-Зора: Из Сирии поступают тревожные сообщения
19:01
Порошенко громко опозорился перед ВСУ. Военные в ярости
18:59
Что объединяет рыцаря и танк?
18:57
Кива потребовал вооруженной зачистки Донбасса после удушения блокадой
18:56
Боевики ИГ отброшены и окружены в Дейр эз-Зоре бойцами армии Асада
18:55
Пятеро египетских полицейских погибли в результате нападения боевиков на Синае
18:46
Скандал в США: дочь Клинтон не стерпела оскорблений в адрес Бэррона Трампа
18:43
Ту-154: ни заменить, ни списать
18:42
«Белый лебедь» и «Медведь» себя еще покажут
18:42
«Танк в тельняшке» добавит огня российской «десантуре»
17:23
Экс-глава Еврокомиссии: немедленно снимите антироссийские санкции!
17:02
В России испытали модель экранплана с грузоподъемностью до 500 тонн
17:01
Небо Израиля «охраняют» российские комплексы ПВО
16:57
К чему приведут планы Трампа отказаться от нефти ОПЕК?
15:05
Повитухи, бурная Ангара и учителя-вахтовики: как живет деревня староверов
15:05
Румен Радев вступил в должность президента Болгарии
15:04
Застрельщик Майдана признал, что на Западе украинцы всегда будут отбросами второго сорта
15:03
Бери или плати, Украина...
15:02
Будущее Украины было запрограммировано в 90-х: Это не государство, а колхоз
14:59
«Лицемеры и вруны»: бегун Андрей Дмитриев дал оценку российскому спорту в эфире ARD
14:57
Элитное подразделение сирийских войск «Щит» готовится к рывку на Пальмиру
14:57
Щит ВКС РФ прикрыл страну от вражеского ракетного удара
12:37
В России намерены создать летающий внедорожник
12:35
Украинский корабль открыл огонь по российской буровой вышке в Черном море
Все новости

Архив публикаций

«    Январь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 
» » Ученые создали ячейки флэш-памяти, состоящие из единственной молекулы

Ученые создали ячейки флэш-памяти, состоящие из единственной молекулы

Молекулярная ячейка


Поскольку элементы полупроводниковых чипов становятся все меньше и меньше, мы неуклонно приближаемся к моменту, когда фундаментальные законы физики, определяющие некоторые ограничения, начнут препятствовать дальнейшей миниатюризации электронных компонентов. Одним из таких существенных препятствий является то, что поведение проводников электрического тока может стать непредсказуемым в случае уменьшения количества атомов, из которых они состоят, ниже определенного предела. И в поисках решения, которое позволит обойти вышеприведенное ограничение, ученые все чаще и чаще обращаются к использованию графена, углеродных нанотрубок и других материалов одноатомной толщины для изготовления элементов чипов процессоров следующих поколений.

Однако, людям требуется беспокоиться не только о производстве новых процессоров. Такая же самая участь ожидает и флэш-память, когда-нибудь размеры ячеек этой памяти сократятся настолько, что не сможет гарантировать надежное и длительное хранение электрического заряда, а следовательно, и записанной в такую память информации. Но эта проблем может быть решена благодаря работе ученых, которые, скомбинировав молекулы двух разных типов, получили возможность длительного удержания в них некоторого количества электронов, превратив их, таким образом, в молекулярную ячейку флэш-памяти.

В своей работе ученые пошли по весьма нетрадиционному пути. Вместо того, чтобы создаватьмногослойные структуры из одноатомных материалов, которые являются конденсатором, накапливающим и удерживающим электрический заряд, ученые реализовали возможность накопления заряда в пределах одной молекулы. Эта молекула является молекулой достаточно сложного оксида, состоящего из 18 атомов металла, вольфрама в данном случае, и 54 атомов кислорода. Такая молекула имеет ячеистую структуру, а ее размер составляет приблизительно один нанометр. Поверх этой молекулы ученые поместили две молекулы триоксида селена (Se(iv)O3)2, в которых обычно содержатся избыточные электроны, дающие молекуле отрицательный электрический заряд.

Когда под воздействием внешних факторов из получившейся структуры удаляются два электрона, молекулы триоксида селена химически связываются друг с другом, образуя единственную молекулу соединения Se(v)2O6. Обмен электронами осуществляется при помощи большой оксидно-металлической молекулы, через которую пропускается электрический ток. И, как отмечают исследователи, использованные соединения сохраняют свою стабильность при температурах до 600 градусов Цельсия, что позволяет использовать такие материалы практически в любом из существующих технологических процессов.

Структура молекулярной ячейки


Для проверки работоспособности разработанной технологии ученые покрыли поверхность металлического электрода оксидно-металлическими молекулами с "сидящими" на них молекулами триоксида селена. Подав на электрод отрицательные электрический потенциал, ученые добились того, что все молекулы триоксида утратили избыточные электроны, соединившись в молекулу Se2O6, и сохраняли такое состояние в течение длительного времени (336 часов). Наличие избыточных электронов читалось при помощи прикладывания меньшего электрического потенциала, а приложенный положительный потенциал привел к захвату молекулами триоксида избыточных электронов и образованию двух независимых молекул, т.е. к возврату ячейки в исходное состояние.

К сожалению, все вышеописанные процессы проходили при слишком высоком значении электрических потенциалов, +20 и -20 Вольт. Использование столь высокого напряжения абсолютно непрактично с точки зрения электроники, но ученые уже рассчитали, что оптимизация геометрии расположения молекул может решить эту проблему, позволяя стирать, записывать и считывать информацию при прикладывании гораздо меньшего электрического потенциала.

Кроме этого, хромают пока и скоростные показатели молекулярных ячеек памяти. Процедура стирания и записи информации длится 0.1 секунду, а время считывания информации имеет приблизительно такой же порядок. Такие времена слишком велики для создания любого запоминающего устройства, однако, результаты расчетов молекулярных математических моделей показывают то, что это время может быть на уровне пикосекунды, требуется лишь обеспечить скоростной и беспрепятственный подвод электронов к основной большой молекуле ячейки.

Несмотря на то, что ученые уже занимаются изготовлением и исследованиями молекулярных ячеек памяти, имеющих различную геометрию, большая часть исследований проводится в виде расчетов соответствующих математических моделей. И эти расчеты говорят о том, что разница в определенных характеристиках молекулярной системы ячейки памяти может составлять 11 порядков при нахождении этой ячейки в различных состояниях, в состоянии 1 и 0. И следует заметить, что столь большой разницей не обладает ни один из типов существующих ячеек памяти и это является тем, что служит доказательством перспективности данного направления и обоснованием для проведения дальнейших исследований.
 

Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх