Generel

Nanoskopisk resonator er udviklet

Nanoskopisk resonator er udviklet

Nanoresonatorer danner en lille logisk gate

Ifølge en artikel, der blev offentliggjort denne måned i onlineversionen af ​​NewScientist, har amerikanske forskere udviklet en nanoskopisk "resonator", der kunne danne stykker logiske porte inde i elektromekaniske computere.

Sotiris Masmanidis fra California Institute of Technology i Pasadena og hans kolleger antyder, at computere, der er bygget af nanoskalaelektromekaniske komponenter, kunne være mere effektive og robuste end rent elektroniske computere.

Resonatoren består af et stykke galliumarsenidkrystall, 4 mikron lang, 0,8 mikron bred og 0,2 mikron dyb, fastgjort til et glas. Den ene side af glasstangen er doteret for at tilbyde ekstra elektroner, mens den anden mangler.

Når en vekselstrøm (AC) spænding tilføres stangen, dannes et elektrisk felt i midten af ​​stangen. En piezoelektrisk virkning forekommer derefter, hvilket får galliumarsenidkrystallen til at deformere. Hvis vekselstrømspændingen har den rette frekvens, resonerer stangen og vibrerer som en metalstang efter at være ramt.

I eksperimenterne var en spænding på 5 nanovolt (svarende til ladningen af ​​en enkelt elektron) nok til at drive enheden.

Resonatoren kan også "indstilles" ved at anvende en jævnstrøm (DC) spænding. DC-spændingen får det såkaldte udtømmingslag (det stærkeste område i midten af ​​stangen) til at svinge lidt mod toppen eller bunden af ​​stangen.

Da det er denne resistente zone, der er følsom over for den piezoelektriske effekt, ændrer dens variation den måde, som stangen vibrerer som respons på vekselstrømspænding. DC-spændingen kan sikre, at resonatoren reagerer på den ønskede frekvens, eller at den også kan bruges til at tænde og slukke den.

Ifølge forskerne kunne disse resonatorer til sidst bruges til at fremstille nanoskopiske logiske enheder. For at demonstrere dette tog de to stænger og placerede dem i en "L" -form. Når de passerede en vekselstrøm gennem hver af søjlerne, resonerede hele enheden med en bestemt frekvens. I stedet for, når de passerede strømmen gennem begge søjler, annullerede vibrationerne hinanden.

Enheden fungerer derfor som en logisk gate.

Ifølge Miles Blencowe, en fysiker ved Dartmouth College i Hanover, New Hampshire (USA), kunne en logikport af denne type i teorien være meget mere effektiv end en fremstillet af elektroniske komponenter, da den ville kræve mindre energi og frigive mindre varme. For at gøre dette mål til virkelighed, bemærker Blencowe, er det næste trin at finde ud af, hvordan man omdanner højfrekvenssignalerne fra hver resonator tilbage til et elektromagnetisk signal, der kan overføres til en anden enhed, for at danne et mere logisk kredsløb. stor.

Kilde: New Scientist


Video: What is DIELECTRIC RESONATOR ANTENNA? What does DIELECTRIC RESONATOR ANTENNA mean? (August 2021).