Лента новостей

21:18
National Interest: В войне на два фронта США сокрушат и Китай, и Россию
16:21
Керри призвал студентов США учить русский язык
16:20
«Небесная сотня» против «Бессмертного полка»: за что Игоря Шувалова выслали из Украины?
16:18
Новые заслоны агрессору: в столице закрыли станцию «Киев- Московский» и переименовали Мукачево
16:17
Как на Кубани от Путина прятали фермеров и долгострой
16:15
Джамала не поехала хоронить деда в российский Крым
16:14
Техник Маска разоблачил подтасованную программу SpaceX
15:26
Эстонец встретил зашедших на его участок солдат НАТО выстрелом из ружья
15:22
Киев «расстрелял» Минские договорённости
15:19
На Украине прокомментировали слухи о прекращении транспортного сообщения с РФ
15:17
Times рекламирует ЛДНР
15:15
Папа Римский встретился с «АТОшниками» в Ватикане
15:14
В Москве задержали террористов ИГ*, готовивших теракты на транспорте
15:13
Сопровождение или перехват? Что произошло в небе Сирии
15:13
Foreign Policy: Израиль не оставил «болтливость» Трампа без последствий
15:12
Порошенко успел «достать» Макрона перед приездом Путина
15:11
Россия представила новейшие вертолетные двигатели
12:50
Венесуэла – арена борьбы США и России за мировое влияние и нефть
10:35
Страх и ужас американцев: как обновленный «гадкий утенок» Ту-160М2 станет неуязвимым «Белым лебедем»
10:34
Неспящие в космосе: чем Россия ответит США на орбите
10:01
Сенат и ЦРУ возмущены: Путин продолжает строить супердержаву
10:01
Трамп отправит солдат на войну с талибами
09:57
Подсчет потерь
09:54
Diplomat: новые российские боевые ледоколы заставят США призадуматься
09:53
Елену Яковлеву не пустили на Украину
09:52
США изучают опыт «вежливых людей»
09:49
«Калибры» придут на Тихий океан в 2018 году
09:48
Белый дом в хаосе, Путин выигрывает
09:28
Мосийчук: Убийство Гиви и Моторолы — это возмездие за Бандеру, Дудаева, Литвиненко и Вороненкова
09:10
Gli Occhi Della Guerra: Зачем Россия помогает Кубе
09:06
Киев начал бой за небо Крыма
09:03
Quartz: Чего в действительности хочет Россия
08:53
«Морские котики» Трампа снова провалили спецоперацию
08:51
Zakzak: Путин не может без войн
08:50
Counter Punch: Путин не должен нравиться Штатам, он должен нравиться русским
08:49
В Манчестере обнаружили ещё несколько бомб
08:48
Савченко решила стать президентом Украины
08:48
Село и люди: генезис украинских патриотов
08:47
Пентагон обучит спецназ русскому
08:40
«Советы» россиян украинцам — банальный расизм
08:37
Российские подводные лодки и корабли будут оборудоваться крылатыми ракетами «Калибр»
08:34
Revolutionary Forces of Syria Media Office: Русский медведь ослеп в Сирии
08:32
СМИ: Киев готов прекратить железнодорожное пассажирское сообщение с Россией
08:31
Порошенко вызывает дух Сталина
08:29
Svenska Dagbladet: Гиганты Европы против русского супертанка
Все новости

Архив публикаций

«    Май 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031 
» » 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