16:00 2022-07-06 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Fizicienii lucrează pentru a micșora microcipurile cu primul sistem de modelare cu heliu unidimensional

_ Fizicienii lucrează pentru a se micșora microcipuri cu primul sistem de model cu heliu unidimensional

Fizicienii de la Universitatea Indiana și Universitatea din Tennessee au spart codul pentru a face microcipurile mai mici, iar cheia este heliul.

Microcipurile sunt peste tot. , să ruleze computere și mașini și chiar să ajute oamenii să găsească animalele de companie pierdute. Pe măsură ce microcipurile devin mai mici, mai rapide și capabile să facă mai multe lucruri, firele care conduc electricitatea către ele trebuie să urmeze exemplul. Dar există o limită fizică a cât de mici pot deveni – cu excepția cazului în care sunt proiectate diferit.

„Într-un sistem tradițional, pe măsură ce pui mai mulți tranzistori, firele devin mai mici”, a spus Paul Sokol, profesor. în Departamentul de Fizică al Colegiului de Arte și Științe al IU Bloomington. „Dar în cadrul sistemelor nou proiectate, este ca și cum ai limita electronii într-un tub unidimensional, iar acest comportament este destul de diferit de un fir obișnuit.”

Pentru a studia comportamentul particulelor în aceste circumstanțe, Sokol a colaborat. împreună cu un profesor de fizică de la Universitatea din Tennessee, Adrian Del Maestro, pentru a crea un sistem model de electronice împachetate într-un tub unidimensional.

Descoperirile lor au fost publicate recent în Nature Communications.

< Perechea a folosit heliu pentru a crea un sistem model pentru studiul lor, deoarece interacțiunile sale cu electronii sunt bine cunoscute și poate fi făcut extrem de pur, a spus Sokol. Cu toate acestea, au existat probleme cu utilizarea heliului într-un spațiu unidimensional, prima fiind că nimeni nu a mai făcut-o până acum.

„Gândește-te la asta ca la un auditoriu”, a spus Sokol. „Oamenii se pot mișca în multe moduri diferite. Dar, într-o sală lungă și îngustă, nimeni nu poate trece pe lângă altcineva, astfel încât acel comportament devine diferit. Explorăm acel comportament în care toată lumea este închisă la rând. Marele avantaj al folosirea unui model cu heliu este că putem trece de la a avea foarte puțini oameni în sală la a-l împacheta. Putem explora întreaga gamă de fizică cu acest sistem, ceea ce niciun alt sistem nu ne permite să facem."

Crearea unui sistem de model unidimensional cu heliu a pus multe alte provocări și pentru cercetători. Dacă încercau să facă un tub suficient de mic pentru a ține heliul, de exemplu, era prea dificil să se facă măsurători.

De asemenea, era imposibil să se folosească tehnici precum împrăștierea neutronilor, o metodă puternică care implică utilizarea un reactor sau un accelerator care generează un fascicul de neutroni pentru a culege informații detaliate despre comportamentul particulelor într-un sistem unidimensional.

Pe de altă parte, ei ar putea realiza tuburi foarte lungi folosind pahare specializate crescute în jurul moleculelor șablonate, dar găurile nu erau suficient de mari pentru a limita heliul la o singură dimensiune.

„Literal, trebuie să faci o țeavă care are doar câțiva atomi lățime”, a spus Del Maestro. „Niciun lichid normal nu ar curge vreodată printr-o țeavă atât de îngustă, deoarece frecarea ar împiedica-o.”

Pentru a rezolva această provocare, echipa a realizat nano-inginerie un material luând ochelari care au canale unidimensionale și placare. le cu argon pentru a acoperi suprafața și a face un canal mai mic. Ei ar putea apoi să facă mostre care ar conține o mulțime de heliu și să sprijine utilizarea unor tehnici precum împrăștierea neutronilor pentru a obține informații detaliate despre sistem.

Odată cu realizarea experimentală a heliului unidimensional, Del Maestro și Sokol au deschis o nouă cale importantă pentru această cercetare.

În continuare, echipa intenționează să folosească acest nou model de sistem pentru a studia heliul la densități mari — comparabile cu electronii dintr-un fir subțire — și densități scăzute — comparabile cu unul. rețele dimensionale de atomi utilizate în știința informației cuantice.

Ei intenționează, de asemenea, să dezvolte alte materiale nanoinginerești, cum ar fi porii acoperiți cu cesiu, unde heliul nu umezește suprafața cesiului. Acest lucru ar reduce și mai mult interacțiunile heliului închis cu lumea exterioară și ar oferi un sistem mai ideal pentru contestarea noilor teorii.

(Fluierul)

Inapoi