Forskere var i stand til at skabe et nyt edb-system, der opererer uden brug af silicium baseret på kul. Fordelene ved computere, der er baseret på den nye transistorer er deres betydeligt øget produktivitet. Udformningen af sådanne edb-systemer vil være væsentligt forskellig fra den sædvanlige, baseret på silicium. Hvordan kan det arbejde carbon computere i fremtiden?
Ingeniør fra school of engineering and computer science Erik Jonsson (Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science) University of Texas at Dallas har skabt et nyt edb-system, lavet udelukkende på grundlag af kulstof, som i fremtiden kan erstatte silicium-transistorer i moderne elektroniske enheder.
De fleste af forskningen blev udført af Professor assistent elektrisk og computer teknologi Dr. Joseph S. Friedman (Joseph S. Friedman), selv når han var ph.d. – studerende ved northwestern University.
Resultatet af hans studier blev til et computer-baseret system baseret på kul, spintronic logik. Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort den 5 juni 2017, som Joseph Friedman og flere af hans co-forfattere i online tidsskriftet Nature Communications. Joseph Friedman var overbevist om, at sådanne edb-systemet vil være mindre end den, der er baseret på silicium transistorer, og dens resultater vil stige.
Moderne elektroniske udstyr er baseret på transistorer, der er små silicium strukturer, der giver de negativt ladede elektroner, der passerer gennem den silicium, der danner en elektrisk strøm. De transistorer arbejde som parametre (switches), herunder slukke den nuværende.
Hertil kommer, at evnen til at bære en elektrisk ladning, elektroner også have en anden kvalitet, der er specifikke for deres magnetiske egenskaber, der kaldes spin. I de seneste år, ingeniører har undersøgt måder at bruge de særlige kendetegn ved spin af elektroner for at oprette en ny klasse af transistorer og enheder. Denne retning kaldes spintronik, eller spin-elektronik.
Udbydes af Joseph en Friedman af kulstof spintronic-kontakten fungerer som en logisk gateway, som er baseret på det grundlæggende princip af magneter: når en elektrisk ladning passerer gennem en ledning, det skaber et magnetisk felt, der dækker wire.
Hertil kommer, at det magnetiske felt omkring to-dimensionelle stribe af kulstof kaldet graphene nanoline, og indvirkningen på den nuværende passerer gennem båndet. Traditionelle computere, der er baseret på silicium transistorer, kan ikke reproducere dette fænomen. I stedet, de er forbundet til hinanden af ledninger. Outputtet af en transistor er forbundet med ledning med input fra næste transistor, og dermed transistorer kaskade forbundet.
I udformningen af spintronic kredsløb, der er foreslået af Joseph Friedman, de elektroner, der passerer gennem kulstof-nanorør — meget tynde ledninger består af kulstof, skaber et magnetfelt, der har indflydelse på strømmen af strøm i korte graphene nanoline, hvilket giver en cascading logisk gateways, der ikke er tilsluttet fysisk.
Fordi samspillet mellem graphene bælter er udført ved hjælp af elektromagnetiske bølger snarere end fysisk bevægelse af elektroner, Joseph Friedman forventer, at hastigheden af dette samspil vil være højere, og potentielt vil give den clock-frekvens, som er beregnet i terahertz. Hertil kommer, at disse carbon materialer, der kan være foretaget mindre end transistorer baseret på silicium, da der ikke er nogen begrænsninger, der er på grund af egenskaberne af silicium materiale.
Det skal bemærkes, at dette begreb er stadig i den fase, “tegnebrættet”, men Joseph Friedman bemærker, at arbejde på den prototype carbon kaskader spintronic edb-system, vil blive fortsat i den tværfaglige forskning laboratorium NanoSpinCompute, som han dirigerer på University of Texas at Dallas.
Hvilke muligheder kan bringe både den computerenhed clock-frekvens, som ikke er udtrykt i gigahertz, terahertz (billioner af Hertz)?
Materialer sciencedaily.com
Har fundet en måde at erstatte silicium med carbon i computere i fremtiden
Oleg Dovbnya