Forskarna har kunnat skapa en ny dator system, drift utan användning av kisel-kol-baserade. Fördelarna med datorer baserade på nya transistorer är deras betydligt ökad produktivitet. Utformningen av sådana datorsystem kommer att bli avsevärt skiljer sig från den vanliga, baserade på kisel. Hur man kan arbeta för kol datorer i framtiden?
Ingenjör från skolan för industriell teknik och datavetenskap Erik Jonsson Erik Jonsson School of Engineering och Computer Science, University of Texas at Dallas har skapat en ny dator, enbart på grundval av kol, som i framtiden skulle kunna ersätta kisel transistorer i moderna elektroniska enheter.
De flesta av den forskning som utfördes av Professor assistent el-och datateknik Dr. Joseph S. Friedman (Joseph S. Friedman) även när han var doktorand vid northwestern University.
Resultatet av hans studie var ett dator-baserat system kol-baserade spinntroniska logik. Resultaten av studien publicerades den 5 juni 2017 av Joseph Friedman och flera av hans medförfattare i online tidskriften Nature Communications. Joseph Friedman var övertygade om att en sådan dator kommer att vara mindre än den som är baserad på kisel-transistorer, och dess resultat kommer att öka.
Moderna elektroniska enheter är baserade på transistorer, som är små silicon strukturer som gör den negativt laddade elektroner passerar genom kisel, som bildar en elektrisk ström. Transistorerna fungerar som växlar (switchar), inklusive att stänga av strömmen.
Förutom möjligheten att genomföra en elektrisk laddning, elektroner har också en annan egenskap, som är specifika för deras magnetiska egenskaper, som kallas spinn. Under de senaste åren, ingenjörer har undersökt olika sätt att använda egenskaper hos spin av elektroner för att skapa en ny klass av transistorer och enheter. Denna riktning kallas för spinntronik, eller spin elektronik.
Erbjuds av Joseph en Friedman kol spinntroniska switch fungerar som en logisk gateway, som bygger på den grundläggande principen om magneter: när en elektrisk laddning passerar genom en kabel skapar ett magnetiskt fält som täcker tråd.
Dessutom, det magnetiska fältet runt två-dimensionell remsa av kol som kallas grafen nanoline, och påverkan på den ström som passerar igenom tejpen. Traditionella datorer baserade på kisel transistorer kan inte reproducera detta fenomen. Istället, de är anslutna till varandra via kablar. Produktionen av en transistor är ansluten med kabel med ingången av nästa transistor, och därmed transistorer kaskadkopplad.
I utformningen av spinntroniska kretsar, som föreslagits av Joseph Friedman, elektronerna passerar genom kolnanorör — mycket tunna trådar av kol, skapar ett magnetiskt fält som påverkar flödet av aktuella på kort grafen nanoline, som ger en sammanhängande logiska portar som inte är fysiskt ansluten.
Eftersom samspelet mellan grafen bälten sker med hjälp av elektromagnetiska vågor snarare än fysisk förflyttning av elektroner, Joseph Friedman förväntar sig att graden av denna samverkan kommer att vara högre och potentiellt kommer att ge klockfrekvens, som beräknas i terahertz. Dessutom, dessa kol-material kan göras mindre än transistorer, baserad på kisel, eftersom det inte finns några begränsningar som är på grund av egenskaperna hos kisel material.
Det bör noteras att detta begrepp är fortfarande på stadiet av “ritbordet”, men Joseph Friedman konstaterar att arbetet på prototype carbon olika nivåer spinntroniska dator kommer att vara fortsatt i det tvärvetenskapliga forsknings laboratorium NanoSpinCompute, som han leder vid University of Texas at Dallas.
Vilka framtidsutsikter som kan få datorenhet klockfrekvens som inte uttrycks i gigahertz, terahertz (biljoner Hertz)?
Material sciencedaily.com
Hittat ett sätt att ersätta kisel med kol i datorer i framtiden
Oleg Dovbnya