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Transistor da 1 nanometro

28.11.2014

I ricercatori dell'Università di Glasgow nel Regno Unito e dell'Università di Rovira e Virgilli in Spagna sono stati in grado di trasformare singole molecole in transistor per memorizzare informazioni.

Oggi, la memoria flash viene utilizzata in quasi tutti i dispositivi mobili. I produttori si stanno impegnando per soddisfare le crescenti richieste degli utenti per il suo volume. Ma presto dovranno affrontare una limitazione nella dimensione dei transistor, che non può essere inferiore a 10 nm.

L'essenza del nuovo metodo è creare una cellula da molecole di ossido di tungsteno con una lunghezza laterale di circa 1 nm. All'interno di questa struttura sono poste due molecole di triossido di selenio, che nello stato normale trasportano elettroni aggiuntivi e quindi hanno una carica negativa. Applicando una tensione con polarità diversa, i ricercatori sono stati in grado di modificare la carica della struttura, in altre parole, il suo stato binario.

Lo stato dato della struttura in condizioni di laboratorio è stato mantenuto per almeno 336 ore (cioè 14 giorni), il che ha permesso ai ricercatori di parlare della nuova memoria come non volatile.

"L'uso di singole molecole ci consentirà di continuare a ridurre il processo e, in teoria, persino di superare la legge di Moore imparando a memorizzare più bit di dati in una singola molecola", il leader del progetto Lee Cronin, professore all'Università di Glasgow, detto a Wired.

La legge di Moore è stata plasmata dal co-fondatore di Intel Gordon Moore. Afferma che il numero di transistor su un chip raddoppia circa ogni due anni. Di recente, tuttavia, gli scienziati hanno iniziato a dire che, una volta raggiunta la dimensione limite dei transistor, questa legge cesserà di funzionare. Vari gruppi di ricerca in tutto il mondo stanno cercando modi per far funzionare ulteriormente la legge.

Nel frattempo, alcuni compiti prima dei creatori della memoria molecolare rimangono ancora irrisolti. Questo, in particolare, riguarda la velocità di questo tipo di memoria. Ad esempio, sono necessari circa 0,1 s per formare lo stato della struttura e 0,01 s per leggere lo stato della struttura. Entrambi gli indicatori sono troppo alti per parlare di un'applicazione commerciale efficace.

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Mini condizionatore Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

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Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

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Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

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Notizie casuali dall'Archivio

Batteria nucleare affidabile 19.01.2014

Lo studente post-laurea della Tomsk Polytechnic University (TPU) Dmitry Prokopiev ha sviluppato una batteria nucleare che può funzionare stabilmente e senza ricaricarsi per circa 12 anni ed essere utilizzata in medicina, equipaggiamento militare e spazio.

"Un rivelatore 3D di arseniuro di gallio è collocato in una custodia sigillata riempita di trizio, che converte l'energia delle particelle beta emesse dal trizio in corrente elettrica. Nel rivelatore viene creato un numero enorme di pozzi. La superficie totale dei pozzi è di centinaia di volte più grande dell'area del rivelatore, e per questo una batteria nucleare può essere efficace", ha detto Prokopyev ai giornalisti.

Il dottorando ha notato che sono note batterie nucleari di questo tipo, dove viene utilizzato un rivelatore al silicio. "Ma il rivelatore al silicio si degrada (perde le sue proprietà sotto l'influenza delle radiazioni) durante il suo utilizzo (il silicio non è un materiale resistente alle radiazioni)," ha spiegato il giovane scienziato.

Prokopiev ha aggiunto che la potenza della sua batteria è molto inferiore rispetto alle batterie convenzionali, ma può funzionare senza ricarica per 12 anni: questa è l'emivita del trizio. Durante questo periodo, una batteria con un rilevatore di arseniuro di gallio manterrà i suoi parametri, mentre i parametri di una batteria con rilevatori di silicio inizieranno a deteriorarsi già tre anni dopo l'inizio dei lavori, ha spiegato l'autore dello sviluppo.

I prototipi di rivelatori, che sono alla base di questa batteria, sono stati testati con successo presso l'Istituto di fisica nucleare di Novosibirsk intitolato a Budker e presso l'Istituto siberiano di fisica e tecnologia della Tomsk State University.

Prokopiev ha osservato che una tale batteria può essere utilizzata in vari dispositivi elettronici che consumano una piccola corrente, ma sono costretti a funzionare senza sostituire le fonti di alimentazione per un decennio, ad esempio nei pacemaker.

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