Лента новостей

19:26
Военное сотрудничество между Перу и Россией
19:22
Ракета «Скиф»: Для США и Англии это страшнее «Циркона»
19:17
The New York Times: Борьба за контроль над Восточной Украиной
19:13
Донецк из-за мятежа в Луганске проспал свой поселок
19:09
Sudanese Online: Судан, за деньгами тебе не в Россию!
19:04
Прибалтийские львы: Последний гвоздь в гроб ИГИЛ забьем мы
18:59
Time: Кто станет Человеком года-2017?
18:52
Четыре года Цэ Европы: Безвиз есть, грошей нема
18:46
Bloomberg Businessweek: Путин сделал себя королем ОПЕК
18:40
Саудовский урок для Путина: Коррупционеры сами отдали $ 100 млрд
18:36
The American Conservative: Насколько важен Путин
12:41
Спекулятивная экономика - это гибель
12:38
Луганский излом. Факты. Анализ
12:23
Провокация под ложным флагом: как США готовились напасть на Россию
11:02
В армию призывают роботов
10:55
Комплект ЗАС
10:43
Комплексная модернизация: российская армия готовится получить новейшее оружие
10:42
Германия потеряла более 42 тысяч рабочих мест из-за антироссийских санкций
10:41
Франция: гонения на Марин Лё Пен усиливаются
10:40
Итоги «цветных майданов»: Хаос вместо прогресса
10:39
Минобороны опубликовало видео пуска новой противоракеты
10:37
Полудержавный властелин Александр Меншиков
10:36
Капризный Порошенко: что не устраивает украинского лидера в проекте «Восточное партнерство»
10:24
Лебединая песня «матушки» Меркель
10:19
Le Figaro: Авария на «Маяке» всплывает 60 лет спустя
10:14
«Русские не смогут долго удерживать Абу-Кемаль»
10:08
Tokyo Shimbun: США снова взяли КНДР на карандаш
09:08
Порошенко дал понять Европе, кто у него хозяин
09:02
Al-Ahed News Website: «Скромное» оружие России против авианосцев США
08:58
Якутия: Алмазную республику налоговым гнетом не испугать
08:36
Шахматная доска России
07:23
«Призрак» уничтожил спецгруппу ВСУ: Они выскочили на пулемёты
07:22
Поражение США: американцы все же уйдут из Сирии
07:21
Почему нам не страшен "быстрый глобальный удар"
07:19
«Терминаторы» получили российские навигаторы
07:18
Лебединая песня «матушки» Меркель
07:14
Конопля возвращается на поля
07:13
«Лучше иметь возможности для ближнего воздушного боя, чем не иметь их»
00:24
Захар Прилепин. Америка России показала свои широко закрытые глаза
00:23
Теперь будет настоящая борьба: за нефть, за воду и трубу
00:22
ЛНР: эпоха Плотницкого закончилась
00:20
Каждый майдаун будет выявлен и наказан
00:00
Этот день в истории - 24 Ноября
22:53
США готовят Украину к новой эскалации
22:51
Погружение в смерть: аргентинская подлодка стала "Курском-2"
Все новости

Архив публикаций

«    Ноябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930 


» » 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

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