Лента новостей

10:53
Не беси русского медведя
10:52
Русское оружие как инструмент политической борьбы
10:50
Почему Украина не Россия, а Порошенко не Путин
10:49
Штурм крепости ИГИЛ: Губительный огонь ВКС РФ и Армии Сирии деморализовал боевиков в Хаме
10:49
В Украине скоро могут закончиться патроны: военные эксперты оценили риски
10:48
ЕС рассмотрит введение санкций против Прибалтики и Украины за фашизм
10:47
Американский генерал признал, что США не имеют права находиться в Сирии
23:47
Немецкие СМИ недоумевают: какое отношение к делу медиа-холдингу «Вести» имеет военная прокуратура Украины?
23:46
«Крым не пройдет»: патриотичные «мытци» обещают расстрелять режиссера Пиманова, предложившего показать свой фильм украинским зрителям
23:45
ВСУ отступают после разгрома. Госдеп с патриотами заходятся в заунывном вое
23:44
«Правый сектор» требует запрета деятельности Freedom House на Украине
23:43
Тайна виртуальной «белочки» Петра Порошенко
23:42
Первые результаты расследования коррупции в Госкино Украины
23:40
ВКС РФ отправили в ад боевиков ИГИЛ, сожгли их базу и военную технику в сирийской Хаме
23:38
Бой под Красногоровкой: ВСУ могли быть разгромлены
23:10
Россия «уволит» миллионы американцев
23:02
Весь уголь в мире - российский
23:01
Госдума запретила анонимайзеры
22:57
Холопы просят войны
22:54
Путин зажёг «Сириус»: о чём спросили президента одарённые дети?
22:51
Поручения Путина заставили Порошенко заикаться
22:49
Майданщики вцепились в Лукашенко
14:12
Diena: Газовая дилемма между экономикой и геополитикой
14:03
Как всегда, ждут переворота в Москве
13:58
The Washington Post: Поразительная капитуляция Трампа перед Россией
13:54
Авианосец «Шторм» входит в штопор
13:51
Die Welt: Чего добиваются русские своими маневрами в воздухе?
11:28
Нехитрый план Путина для Украины
11:28
Из-за русских это потеряло смысл. На прекращение вооружения Америкой сирийской оппозиции
11:26
Реки крови в «раю исламистов»: Крупнейшие банды начали жестокую войну, отбивая друг у друга сирийские города
11:25
Ватутин продолжает пинать Шухевича
11:23
Новым продажам российских танков способствует операция в Сирии
11:19
Украина проживет на сале
11:18
Боевики снова готовят провокации с химоружием, чтобы вызвать агрессию США против Сирии
11:17
Зачем РФ покупает американские облигации
10:33
Там живут несчастные люди дикари, теперь официально
10:32
Путин указал на недопустимость сокращения часов изучения русского языка в республиках РФ
10:28
500$ за ненависть
10:23
Британия ответит ЕС вторым Чернобылем
10:21
Польша расписала будущее Украины
10:20
Украина перемалывает ещё одного предателя России
10:13
Мальчиши из деревни Стеблево
09:09
Rzeczpospolita: Украина превратится в пустыню
09:05
Госдума поставила крест на российском туризме
09:02
Странное обострение в зоне АТО
Все новости

Архив публикаций

«    Июль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31 
» » 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...

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