Вчені MIT навчать безпілотні автомобілі орієнтуватися в щільному тумані
25 Березня , 2018
Китай цього року може показати роботу двигуна своєї надважкої ракети-носія
27 Березня , 2018

Ферит вісмуту – основа для електронних пристроїв абсолютно нового типу

Сучасні електронні і електричні пристрої містять струмопровідні матеріали, якими електрони подаються туди, де вони необхідні. Ці провідники повинні бути зафіксовані і ізольовані від інших частин пристроїв для того, щоб електричний струм тік з ним лише в правильному напрямку. Однак, незабаром на світ можуть з’явитися електронні пристрої абсолютно нового типу, в яких, за рахунок використання деяких унікальних властивостей матеріалів, таких, як ферит вісмуту, буде текти незвичайний тип електричного струму, що, в свою чергу, дозволить передавати електричні сигнали швидше і ефективніше через менші і більш щільно упаковані електронні схеми.
Використовуючи суперкомп’ютер, розташований в обчислювальному центрі High Performance Computing Center університету Арканзасу, дослідники зробили розрахунки математичної моделі фериту вісмуту, прозорого синтетичного матеріалу, що відноситься до класу мультиферроїків (multiferroic). Це означає, що в структурі цього матеріалу є окремі ділянки, в яких молекули мають впорядкований спосіб електричної поляризації. Межі між такими ділянками називають стінами і ці стіни можна розглядати як двовимірні об’єкти через малу товщину, яка обчислюється десятими частинами нанометра.
В модельованому матеріалі дослідники створили електричний струм, названий струмом зміщення, шляхом додавання до матеріалу високочастотного електричного поля. На відміну від традиційного електричного струму, який являє собою рух потоку електронів, струм зміщення є наслідком вібрації іонів, що виникає під дією електричного поля. Струм зміщення є змінним електричним струмом і він безперешкодно проходить через стінки ділянок у фериті вісмуту. А за величиною струми зміщення порівнянні з постійними електричними струмами, що використовуються в звичайних електронних пристроях.
За допомогою зміни конфігурації прикладених до матеріалу електричних полів, дослідники можуть створювати обмежені стінками області у фериті вісмуту, що знаходяться в чітко заданому місці. Ланцюжки таких ділянок можуть формувати провідники і електронні компоненти, якими можуть безперешкодно циркулювати струми зміщення. Так що кристали або плівки фериту вісмуту можуть стати основою нового типу електронних пристроїв, що дозволяють динамічно змінювати їх електронну схему і функціональні можливості.
Компактна природа і використовувані фізичні ефекти дозволять новим електронним пристроям стати дуже маленькими і дуже швидкими. “Матеріали, такі, як ферит вісмуту, відкривають дорогу для розробки нанорозмірних, ефективних і швидких електронних схем, які можуть стати основою електронних пристроїв наступних поколінь”, – пишуть дослідники.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: