О, Боги! - Свой взгляд на новости

Феррит висмута - основа для электронных устройств совершенно нового типа

Феррит висмута - основа для электронных устройств совершенно нового типа

Современные электронные и электрические устройства содержат токопроводящие материалы, по которым электроны подаются туда, где они необходимы. Эти проводники должны быть зафиксированы и изолированы от других частей устройств для того, чтобы электрический ток тек по ним только в правильном направлении. Однако, в скором времени на свет могут появиться электронные устройства совершенно нового типа, в которых, за счет использования некоторых уникальных свойств материалов, таких, как феррит висмута, будет течь необычный тип электрического тока, что, в свою очередь, позволит передавать электрические сигналы более быстро и эффективно через меньшие и более плотно упакованные электронные схемы.

Используя суперкомпьютер, расположенный в вычислительном центре High Performance Computing Center университета Арканзаса, исследователи произвели расчеты математической модели феррита висмута, прозрачного синтетического материала, относящегося к классу мультиферроиков (multiferroic). Это означает, что в структуре этого материала имеются отдельные области, в которых молекулы имеют упорядоченный образ их электрической поляризации. Границы между такими областями называют стенами и их, эти стены, можно рассматривать как двухмерные объекты из-за малой толщины, которая исчисляется десятыми долями нанометра.

В моделируемом материале исследователи создали электрический ток, называемый током смещения, путем приложения к материалу высокочастотного электрического поля. В отличие от традиционного электрического тока, который представляет собой движение потока электронов, ток смещения является следствием вибрации ионов, которая возникает под воздействием электрического поля. Ток смещения является переменным электрическим током и он беспрепятственно проходит через стены областей в феррите висмута. А по величине токи смещения сопоставимы с постоянными электрическими токами, используемыми в обычных электронных устройствах.

При помощи изменения конфигурации прикладываемых к материалу электрических полей, исследователи могут создавать ограниченные стенами области в феррите висмута, находящиеся в строго заданном месте. Цепочки таких областей могут формировать проводники и электронные компоненты, по которым беспрепятственно могут циркулировать токи смещения. И, естественно, что кристаллы или пленки феррита висмута могут стать основой нового типа электронных устройств, позволяющих динамически менять их электронную схему и функциональные возможности. 

Компактная природа и используемые физические эффекты позволят новым электронным устройства стать очень маленькими и очень быстрыми. "Материалы, такие, как феррит висмута, открывают дорогу для разработки наноразмерных, эффективных и быстрых электронных схем, которые могут стать основой электронных устройств следующих поколений" - пишут исследователи.

Наука - 26 марта 2018 86
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Учёные создали биоразлагаемую бумажную батарею

Учёные создали биоразлагаемую бумажную батарею

Батареи будущего могут быть изготовлены из бумаги. Исследователи из Университета штата Нью-Йорк в Бингемтоне (США) создали биоразлагаемую бумажную батарею, эффективность....

Время вспять: революционная антивозрастная таблетка продлит жизнь людей до 150 лет

Время вспять: революционная антивозрастная таблетка продлит жизнь людей до 150 лет

В течение ближайших пяти лет учёные обещают создать антивозрастное средство, которое обратит вспять процессы старения и увеличит продолжительность жизни людей....

Гены определяют 60% успехов в учёбе

Гены определяют 60% успехов в учёбе

Так насколько же на самом деле влияет генетика на успехи и наклонности детей?.

Астрономы нашли возможную блуждающую планету с мощным магнитным полем

Астрономы нашли возможную блуждающую планету с мощным магнитным полем

Астрономы с помощью радиотелескопа VLA обнаружили необычный объект планетарной массы за пределами Солнечной системы.

В Египте нашли сыр возрастом 3200 лет

В Египте нашли сыр возрастом 3200 лет

Итальянские археологи нашли под Каиром окаменелые остатки сыра, возраст которого превышает 3200 лет.