Лого Сделано у нас
45

Физики из России придумали материал для суперкомпьютеров будущего

  • Электроны и ядро атома
  • Электроны и ядро атома

МОСКВА, 12 сен — РИА Новости. Российские физики-теоретики предсказывают существование особого класса материалов — полуметаллов, которые не содержат атомов металлов и могут стать основой будущих сверхбыстрых компьютеров, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

«В каком-то смысле наше открытие было сюрпризом даже для нас самих. Оно, в сущности, подтверждает знаменитый ленинский тезис о неисчерпаемости электрона наравне с атомом. Теперь дело за экспериментаторами. Веществ, которые хорошо описываются рассмотренной нами моделью, известно достаточно много. Поэтому я убежден, что предсказанная нами фаза будет в конце концов обнаружена», — заявил Артем Сбойчаков из Института теоретической и прикладной электродинамики РАН.

Так называемые полуметаллы с точки зрения физиков являются не химическими веществами, занимающими промежуточное положение между настоящими металлами и полупроводниками вроде кремния, а особыми материалами, избирательно пропускающими электрический ток. Приставка «полу» в их названии обусловлена тем, что они пропускают лишь те электроны, чей спин повернут или вверх, или вниз.

Подобные материалы, как объясняет пресс-служба МФТИ, сегодня считаются одним из главных кандидатов на замену кремния и других полупроводников, применяемых при производстве электроники. Полуметаллы позволят ученым и инженерам использовать спин электронов для передачи информации. Это сделает компьютеры в десятки раз более быстрыми и экономными и позволит «воскресить» закон Мура, потерявший свою силу в последние годы.

Как объясняет Сбойчаков и его коллеги, все известные полуметаллы содержат атомы и ионы настоящих металлов, многие из которых являются редкими и дорогими, а другие — крайне токсичными и небезопасными для человека. Это не позволяет использовать спиновую электронику в качестве компонентов кибернетических протезов и различных вживляемых чипов.

Ученые из ИТПЭ РАН, МФТИ и их зарубежные коллеги из Японии и США, экспериментируя с особыми изолирующими материалами, электроны и «дырки» в которых распределены неравномерно, выяснили, что свойствами полуметаллов могут обладать и вещества, не содержащие в себе настоящих металлов.

Как оказалось, подобные изоляторы можно превратить в полуметаллы, если заменить часть их атомов особым набором других элементов, который поменяет распределение «лишних» электронов и областей избыточного положительного заряда и объединит их в цепочки, по которым спиновый ток сможет беспрепятственно двигаться.

В роли таких присадок, как отметил Александр Рожков, физик из московского Физтеха в Долгопрудном, могут выступать атомы азота, фосфора и других элементов, число электронов в которых отличается от того, сколько их содержится в оригинальном материале.

По словам российских физиков, их теоретическое открытие уже привлекло внимание коллег-экспериментаторов из американского университета Ратгерса и те пообещали в ближайшее время начать процесс подбора правильной «начинки» для вещества-изолятора, которая превратила бы его в неметаллический полуметалл. Создание такого вещества ускорило бы разработку спиновой электроники и помогло бы человечеству найти новые применения для подобных материалов.


  • 0
    Byvalnyi Byvalnyi
    14.09.1700:36:43

    спин повернут или вверх, или вниз

    А также электрон обращается вокруг ядра, северный полюс Земли вверху, а южный внизу, а обратная сторона Луны всегда темная, так как нет света от Земли.

    И вот она, благая и радостная весть. Не успели еще изобрести, как всё уже на корню продали.

    уже привлекло внимание коллег-экспериментаторов из американского университета Ратгерса и те пообещали в ближайшее время начать процесс подбора правильной «начинки"

    Отредактировано: Byvalnyi~00:39 14.09.17
    • 0
      Нет аватара elron
      14.09.1704:51:10

      вообще-то пока ничего не изобрели. разница между научным открытием и изобретением в том что они на разные вопросы отвечают. наука: «можно ли в принципе?» и ответ «да, можно» (реже, «нет, нельзя»). инженерия: «как это сделать» и ответ «вот таким алгоритмом/методом/техпроцессом».

  • 1
    krotozer krotozer
    14.09.1712:41:34

    Знаете… Очень двойственные чувства вызывает такая новость… С одной стороны я искренне рад, что появятся более производительные «полупроводники», да ещё и разработанные россиянами. С другой стороны, уже сейчас среди программистов творится бардак, пьянка и беспредел. Я про такое страшное явление, как программы на JavaScript, исполняемые браузерным движком.

    .

    Иными словами, им стало некуда девать ресурсы современных ЭВМ, а потому они их тратят так бездарно, называя это «современностью» и «развитием», а по сути повторяют уже написанное лет десять назад. То, что работало на куда более слабых компьютерах. Всё это попахивает оголтелой маркетинговой мурой по выкачиванию денег. И давать им после этого ещё более производительные машины… Невольно задумаешься, а может оно не нужно было так быстро развивать?

    .

    Впрочем, это не отменяет самого научного достижения. К примеру, такая технология позволит реализовать классический контроллер такого размера, чтобы поместился в мухе. Представьте себе часы, способные распознавать и запоминать продиктованное им хозяином без помощи какого-либо «гаджета» в кармане. Это только один из возможных примеров. Главное, чтобы программисты писали ПО под само «железо». тогда можно достичь фантастических результатов.

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,