Физики в США представили революционную технологию в электронике

70
Физики лаборатории Брукхейвен, входящей в научно-исследовательскую систему Министерства энергетики США, представили доклад о новейшей разработке в области электроники. Сама представленная технология носит название «рентгеновской визуализации», которая основана на применении таких материалов как антиферромагнетики.

Физики в США представили революционную технологию в электронике




Технология позволяет создавать контролировать участки материала с полярной ориентацией – так называемые антифазные магнитные домены. Ориентация в данном случае, как известно из курса физики, зависит от того, «в какую сторону вращается» электрон (грубое приближение). Если более точно – от спина электрона. Спины (характеристика элементарной частицы) внутри каждого домена упорядочены, в соседних доменах их «направление» отличается до момента намагничивания материала.

Один из соавторов разработки – Клаудио Маццоли – сообщает, что конечная цель состоит в том, чтобы повлиять на спины электронов в различных доменах, а это позволит фактически управлять той или иной информацией. В свою очередь это позволит современной микро- (а точнее – нано-) электронике сделать колоссальный шаг вперёд. Современный подход в создании электронных устройств основан исключительно на «поступательном» движении собственно электронов - субатомных отрицательно заряженных частиц. Воспользоваться их «вращательным» движением (тем самым спином) не представлялось возможным.

Антиферромагнетики дали учёным возможность воспользоваться и упомянутым «вращением» элементарных частиц, что, как заявлено, приведёт не только к миниатюризации электронных устройств, но и колоссальному росту функционала электрических цепей (на платах) нового типа. Фактически это революционная технология.

Издание Nature приводит заявление сотрудника лаборатории университета Рутгера Валерия Кирюхина, входящего в число соавторов разработки:
Таким образом, устройства, основанные на материалах AFM (антиферромагнетики), могут быть уменьшены, причем информация будет сохранена более компактно, чтобы обеспечить более высокую ёмкость.


Управление доменами предлагается осуществлять с помощью высокочастотного рентгеновского излучения. При этом физики признаются, что получить полный контроль над состоянием доменов, пока не удаётся.

Если же технология действительно будет реализована в полном объёме, то мир ожидает новая электронная революция. В частности, речь идёт о возможности создания устройств для хранения информации колоссальных объёмов при минимальных размерах самого устройства. При этом энергозатраты при эксплуатации таких устройств тоже обещают быть минимальными.

С военно-технической точки зрения, такая технология рассматривается в качестве базы для создания перспективных устройств радиоэлектронного обнаружения, а также для обсуждаемых электромагнитных пушек, у которых пока обнаруживаются проблемы по источникам питания и управляемой мощности воздействия.
70 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. +13
    6 декабря 2018 14:33
    Молодцы, что тут скажешь.. про наши прорывы не слышно совсем.. это печалит.. крайний раз, три года назад, наши СМИ протрубили, что какие то бактерии в космос отправили, которые вот вот революцию в онкологии совершат.. революция должна произойти была в 2017.. но с тех пор ничего не слышно..
    1. -3
      6 декабря 2018 14:40
      Россия пока хвастается только продажей своих ресурсов, о другом пока ничего не слышно.
      1. +8
        6 декабря 2018 15:02
        Причём тут ресурсы и наука? Просто не афиширует наши всё. А так тоже есть не малые прорывы.
        1. -20
          6 декабря 2018 15:44
          Цитата: Грибок
          Причём тут ресурсы и наука? Просто не афиширует наши всё. А так тоже есть не малые прорывы.

          Вы гоните?
          1. +6
            6 декабря 2018 16:30
            Тут люди собрались в большинстве взрослые, и малолеток иногда гонят, да. Ловите минус hi
          2. 0
            7 декабря 2018 07:12
            Вы гоните?

            Походу еще и курит! Отсюда и приходы "Мама не горюй!"
        2. -2
          6 декабря 2018 16:46
          В современном мире, если себя не афишируешь, то ты "L" лузер - проигравший, это оскорбление.
          1. -3
            6 декабря 2018 16:55
            В современном мире, если себя не афишируешь, то ты "L" лузер - проигравший, это оскорбление.
            Дополнение - кто афиширует делами, тот молодец, а кто мультиками тот ... и свой народ оскорбляет.
        3. 0
          7 декабря 2018 18:27
          Не малые прорывы у нас только на водопроводах случаются.
      2. +7
        6 декабря 2018 15:31
        Тема не новая, и хвастаться тут не чем. Остаютя 2 "маленькие проблемы", создание вч-рентгеновского излучателя, хотя бы размером с плату с высоковольтным источником питания( 5-10 кВ) и эм-излучателя, тоже вч, размером с микросхему, для удержания стабильности спинового состояния в которое приводится электронная оболочка.
      3. +2
        6 декабря 2018 23:03
        Ну да, и ничего, что успешно испытывается ядерный двигатель для космических полётов именно у нас. Конечно, о другом ничегооо не слышно.
      4. -1
        7 декабря 2018 10:13
        Хуже то, что даже если слышно, то не видно!
        Продолжается тупое самолюбование "кузькиной матерью", которая якобы, должна решить какие-то проблемы.
        А на деле - проблемы будут только нарастать с "решением" в 2-х вариантах:
        1) "перестройка и разрядка-2" с перестрелкой
        2) разгром в Мировой войне
      5. 0
        7 декабря 2018 11:25
        Цитата: SlavaS
        Россия пока хвастается только продажей своих ресурсов, о другом пока ничего не слышно.

        Вам не слышно потому что очень громко кричите "про...ли полимеры".
        По теме :статьи по этой технологии появились лет 15 назад а воз и нынче там. Решение с высокочастотным рентгеновским излучением это от отчаянья (наверно инвестиции съели) и дело даже не в размере трубки и защиты. Все материалы под рентгеновским излучение быстро деградируют. По простому, если сделать флешку по этой технологии, то у ней будет 100 циклов записи а дальше вы ее выбросите.
      6. 0
        7 декабря 2018 12:14
        https://sdelanounas.ru/blogs/?id=107
         
        https://sdelanounas.ru/blogs/114883/
         https://sdelanounas.ru/blogs/114593/
         https://sdelanounas.ru/blogs/114552/
         https://sdelanounas.ru/blogs/114538/
         https://sdelanounas.ru/blogs/113905/
        Наверно со слухом что-то?
    2. +1
      6 декабря 2018 14:43
      В интернете полно хвалебных од российским программистам, на лабораторию Касперского наложили санкции, а российской операционной системы как не было, так и нет. Есть только НаноЧубайс.
      1. +11
        6 декабря 2018 14:48
        Цитата: Бородач
        Есть только НаноЧубайс.

        Как блин услышу это имя давление подымается....... Последнее, что слышал от этого пока еще свободного гражданина.. создали они электровелосипед..потратили 10 лярдов.. а велосипед будет стоить, как хорошая иномарка и понятно, что за такие деньги нафиг не нужен ни кому..
        1. +19
          6 декабря 2018 15:09
          Дети в школу таскают неподьемные ранцы, битком набитые книгами.
          Где обещанный Чубайсом планшет?
          И никаких проверок в Нанодыре. Потому что Чубайс питерский.
          1. +9
            6 декабря 2018 15:27
            Цитата: Бородач
            Дети в школу таскают неподьемные ранцы, битком набитые книгами.
            Где обещанный Чубайсом планшет?
            И никаких проверок в Нанодыре. Потому что Чубайс питерский.

            Да сволочь эта не прикасаемая, как и многие из опг питерской..
            1. +16
              6 декабря 2018 16:15
              Цитата: Бородач
              Дети в школу таскают неподьемные ранцы, битком набитые книгами.

              И мы таскали.
              В результате в СССР было мнооооооооооого умных людей.
              Планшет это лишь развод на деньги. Знаний от владения оным не прибавится.

              Не будете книги таскать в детстве - будете мешки таскать взрослым. wink
          2. +1
            6 декабря 2018 15:50
            Цитата: Бородач

            Дети в школу таскают неподьемные ранцы, битком набитые книгами.
            Где обещанный Чубайсом планшет?

            Сделать его не проблема .. Но вот когда президенту доложили сколько рабочих мест потеряет полиграфическая промышленность( это кто учебники печатает) да еще и бумажная...ВВП малость удивился от этих цифр.. Больше об учебных планшетах не вспоминали..
          3. Qas
            -1
            7 декабря 2018 05:26
            Именно Чубайс рекомендовал ВВП Борису, потому он и неприкасаемый.
            Пока ВВП у власти, персоналии ее представляющие, неподсудны.
      2. +3
        6 декабря 2018 14:49
        Цитата: Бородач
        В интернете полно хвалебных од российским программистам, на лабораторию Касперского наложили санкции, а российской операционной системы как не было, так и нет. Есть только НаноЧубайс.

        Ох, не к месту Вы напомнили о Чубайсе. Того и гляди, как вскоре мы услышим его "пламенную" речь об выдающихся успехах его конторки и требованием к правительству о допфинансировании "прорывных нанотехнологий" имени Роснано.
      3. +6
        6 декабря 2018 14:55
        Если бы он был "нано"..А то эта крыса гигантского размера..
      4. +3
        6 декабря 2018 15:14
        В интернете полно хвалебных од российским программистам, на лабораторию Касперского наложили санкции, а российской операционной системы как не было, так и нет.

        Да полно. Есть даже ос упомянутой вами лаборатории Касперского под названием KasperskyOS.
      5. 0
        6 декабря 2018 16:03
        Вот этого и достаточно.
    3. +10
      6 декабря 2018 14:45
      Так вот физик из Италии и физик из России (МФТИ) совершают прорывы на славу США, обеспечивая их доминирование в будущем.
      1. 0
        6 декабря 2018 16:12
        США на 2019год запланировали "приютить" и выдать вид на недвижимость(жительство) 2000чел. с ученой степенью и 65000 чел. с образованием не ниже бакалаврат. Этим все сказано...
    4. +2
      6 декабря 2018 15:10
      Цитата: Svarog
      Молодцы, что тут скажешь.. про наши прорывы не слышно совсем.. это печалит.. крайний раз, три года назад, наши СМИ протрубили, что какие то бактерии в космос отправили, которые вот вот революцию в онкологии совершат.. революция должна произойти была в 2017.. но с тех пор ничего не слышно..

      Круглые "флешки" на АФМ у нас стояли в начале 80х. У них есть проблема доступа - только последовательный.
    5. 0
      6 декабря 2018 15:43
      Цитата: Svarog
      Молодцы, что тут скажешь..

      А всё поняли, что в статье написано, вообще о чем речь идет? laughing
      Может это и не прорыв , а рядовое открытие?
    6. 0
      6 декабря 2018 18:13
      Ну как это не было!? Помнится Пюрер - Мальцев же вывел народ на революцию)
    7. -1
      6 декабря 2018 21:00
      Цитата: Svarog
      про наши прорывы не слышно совсем..

      Вы чаще смотрите ролики "Время вперед". Там много чего открывают наши ученые,только ведь всем видимо интереснее,что за границей светочи науки изобретают.А наши так,на пальмах живут видимо.
      Ну вот одно из изобретений,как пример...
      В России создали прототип эффективного портативного генератора энергии, работа которого основана на электрохимической реакции. Удельный вес такого генератора в десятки раз меньше, чем у аккумуляторной батареи. Кроме того, он может работать при почти любых погодных условиях.
      революционный источник электроэнергии "Топаз" вырабатывает электричество из углеводородного топлива, при этом не сжигая его, а напрямую превращая в электроэнергию. Мощность устройства составляет 3000 ватт-часов на килограмм веса, и работать оно может при температуре от –40 до +50 градусов.
      Еще одна особенность "Топаза" в том, что он умеет извлекать электроэнергию из широкого "ассортимента" веществ, в частности пропан-бутана, метана, органических жидкостей.

      "Представьте: устройство размером с литровую бутылку надевается на такого же объема газовый баллончик и вырабатывает электроэнергию, которой хватит на неделю путешествия целой семье автотуристов. Они смогут прекрасно прожить это время без электросети: заряжать гаджеты, смотреть телевизор, освещать палатку", — говорит руководитель проекта Алексей Кашин.

      Не знаю,найдет это изобретение применение в повседневной жизни,но достаточно в гугле забить запрос про открытия российских ученых,то много нового узнаете и про биологов наших,физиков,химиков,материаловедов.
    8. 0
      6 декабря 2018 23:32
      О каких прорывах можно говорить ,когда уже годами твердим о возможности создани не только гаммы новейших элементных устройств на управляемом спине.Когда говорим о силовых устройствах работающих на спин доминирующем эффекте .И это не только трансформаторы постоянного тока или эл.двигатели - это вообще новое качество энергии.
    9. 0
      7 декабря 2018 21:08
      Цитата: Svarog
      Молодцы, что тут скажешь.. про наши прорывы не слышно совсем.. это печалит.. крайний раз, три года назад,

      даже при желании трудно конкурировать с теми, кто печатает деньги, точечные успехи у нас есть, другой вопрос что мы и максимума из возможного не выжимаем, это плохо. Но есть вопросы и к ученым из сша, а так же едущим туда за "самореализацией" - граждане усиливают фашистскую по сути державу, не думая о последствиях. Их предшественники, участники проекта манхэттен, думали.
  2. -2
    6 декабря 2018 14:41
    Тема как раз для ВО. what
    1. +4
      6 декабря 2018 14:50
      Цитата: novobranets
      Тема как раз для ВО. what

      А мне очень нравится.. Наука определят будущее развитие, есть о чем подумать, пофантазировать laughing hi
      1. +5
        6 декабря 2018 15:10
        Тематика не совсем подходящая. Есть множество интересных тем, про кролиководство, агрономию, разведение толстолобика в условиях тундры. Вот только какое это имеет отношение к ВО? Засорить сайт можно очень легко, труднее будет его очистить. А для физики, электроники, новых открытий и т.п, уверен, есть что более специализированное.
        1. +6
          6 декабря 2018 15:21
          Цитата: novobranets
          Засорить сайт можно очень легко, труднее будет его очистить. А для физики, электроники, новых открытий и т.п, уверен, есть что более специализированное.

          Отношение к ВО непосредственное, вы видно не прочли статью.. Там речь о чипах, которые будут использоваться в современном вооружении..
        2. 0
          7 декабря 2018 17:59
          А то, что технологии РЭБ на этих основах держатся это , что не военная тематика
      2. 0
        6 декабря 2018 15:10
        Новобранец любит на мечах сражаться. Зачем ему наука?
        1. +4
          6 декабря 2018 15:18
          Давайте еще раз, есть такое слово, специализация. Может приходилось где слышать? И при чем тут мечи? Я вообще не люблю холодное оружие, хоть и умею пользоваться.
  3. 0
    6 декабря 2018 14:49
    Издание Nature приводит заявление сотрудника лаборатории Рутгера Валерия Кирюхина, входящего в число соавторов разработки:

    Наверняка выпусник нашего физмата. Сколько таких "ТАМ" ! crying
    1. +1
      6 декабря 2018 14:53
      На сайте университета написано Moscow Institute of Physics and Technology - МФТИ или проще физтех.
  4. +6
    6 декабря 2018 14:50
    Записал на нано-флешку пару новых mp3, заодно и рентген легких сделал )))
  5. +14
    6 декабря 2018 14:52
    Цитата: SlavaS
    Россия пока хвастается только продажей своих ресурсов, о другом пока ничего не слышно.

    За последние годы в России
    - в области физики был выполнен (г. Дубна под Москвой) синтез шести самых тяжелых элементов таблицы Менделеева;
    - создана технология для получения светового излучения высочайшей мощности. Эта мощность основана на параметрическом усилении света, которое происходит в нелинейно-оптических кристаллах. (Разработка из Нижнего Новгорода);
    - информация о воде на Марсе были обнаружена российским прибором ХЕНД, находящемся на американском зонде;
    - «Гипотеза Пуанкаре» (математическая теорема) доказана российским математиком.
    - в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе была разработана новая конструкция лазеров и лазерные диоды, которые даже при комнатной температуре могут работать в непрерывном режиме.
    И т.д. Всего и не перечислишь, уважаемый.
    1. +2
      6 декабря 2018 15:12
      А Чубайс придумал невидимый и неосязаемый планшет. Никто его не видел, в руках не держал, но денег он стоит огого.
      1. +1
        6 декабря 2018 15:20
        Это замечание напрямую относится к рассматриваемой в статье американской разработке?
    2. +2
      6 декабря 2018 15:36
      Не ХЕНД, а ИНГ-10К, разработка моего ВНИИА
  6. +7
    6 декабря 2018 14:57
    При этом физики признаются, что получить полный контроль над состоянием доменов, пока не удаётся.

    И даже нет прогнозов как скоро это получится
    Поэтому все таки рано петь дифирамбы, это так я могу заявить что вечный двигатель изобрел, но он не работает в полном объеме, не могу пока толкнуть так, что бы крутилось (катилось) и не останавливалась годами
  7. +5
    6 декабря 2018 15:01
    Вот чего мне не хватает в телефоне или в компьютере - высокочастотного рентгеновского излучения!
    1. +4
      6 декабря 2018 15:10
      Ага, прорыв такой, что закачаешься: управление доменами (читай - запись информации) с помощью рентгеновского излучения!!!!
      Простите, о какой миниатюризации и микропотреблении может идти в этом случае речь, если для записи нужна рентгеновская трубка (как минимум)?!
      Смартфон на колёсах с бензогенератором в комплекте, и все это под свинцовой радиационной защитой - как то так это видится..
    2. 0
      6 декабря 2018 15:17
      + ну да СВЧ печь, в качестве телефонов есть, осталось рентген с собой таскать, так глядишь и в поликлинику не надо будет ходить, они удаленно с устройств будут данные собирать wassat
  8. BAI
    -1
    6 декабря 2018 15:04
    При этом энергозатраты при эксплуатации таких устройств тоже обещают быть минимальными.

    Это значит - высокое быстродействие.
  9. +1
    6 декабря 2018 15:13
    Этот прорыв - пока информация ни о чем. Высокочастотное рентгеновское излучение - это чем получать?
    Короче, рано еще бить в ладоши, от слова "Очень" ... А про электромагнитные пушки - это о чем? Ограничением там - свойства атмосферы, а вовсе не аппаратные...
  10. +1
    6 декабря 2018 15:15
    Управление доменами предлагается осуществлять с помощью высокочастотного рентгеновского излучения. При этом физики признаются, что получить полный контроль над состоянием доменов, пока не удаётся.
    Это успех, но не полный, надо денег больше, когда то это должно получится.... smile
  11. +1
    6 декабря 2018 15:29
    Надо пригласить их на форум физиков в Россию.... и арестовать.
  12. +1
    6 декабря 2018 15:30
    Высокая, академическая наука нужна и важна!
    Как у нас там продвигается цифровизация мозгов населения? Изобретать тоже будут придатки компов?
    Али детишки элиткам, получившие образование там, где его могут дать?
  13. 0
    6 декабря 2018 15:38
    Если у них все получится, Пентагон в первую очередь воспользуется таким Ноу-Хау, конгрессмены не пожалеют на это денег.
  14. 0
    6 декабря 2018 16:16
    Если кратко - американцы что то открыли в электронике, но не знают куда это использовать и как контролировать
    1. 0
      7 декабря 2018 18:07
      Американцы пришли к таким выводам ,которые уже давно обоснованы теоретически , только они это подтвердили .Практического решения у них нет.Для развития еще необходим изобретатель который придумает устройство в его фундаментальном виде ,которое будет формировать магнитный поток с доминирующим спин процессом
  15. 0
    6 декабря 2018 16:28
    "Ренгеновский лазер".....почему-то на ум сразу приходит "ядерная накачка"..... wink
  16. +4
    6 декабря 2018 16:37
    Какое-то намеренно провокационное сообщение, содержащее неимоверные преувеличения.
    Никакого прорыва не совершено, это очередная рядовая работа в области спинтроники.

    Сама представленная технология носит название «рентгеновской визуализации»

    Уважаемый сайт ВО, упомянутый Claudio Mazzoli занимается этой темой с 2000-х годов, эта технология фигурирует в докладах, например 2007 года, поэтому сама по себе никаким прорывом является не может.

    Зачем ВО понадобилось раздувать из сообщения об очередном этапе работ подобную фантазию — не ясно. Очередной вброс для флейма? Для того, чтобы появились подобные сообщения: «Россия пока хвастается только продажей своих ресурсов, о другом пока ничего не слышно». Не удивлюсь, если это SlavaS получает от ВО «бонусы» за подобный подогрев публики. Как-то всё печально выглядит.

    Где ссылка на источник, ВО? Или данная заметка является полностью местячковой фантазией?

    Вот номер проекта, о котором идёт речь: Coherent soft X-ray scattering @ CSX (23ID-1), NSLS2.
    Найдёте где-то в западной прессе связанные с этим восторженные крики о прорыве, пишите. А если не нашли, как-то регулируйте, пожалуйста, «творческие порывы» своих авторов.
  17. 0
    6 декабря 2018 16:47
    По-растеряли своих ученых блин...
  18. 0
    6 декабря 2018 19:11
    Если бы люди следили за развитием технологий то знали бы что В России данная технология УЖЕ Реализуется!Надо людям поменьше смотреть Дискавери.У нас просто сми не уделяют этому внимания.ведь все самое лутшее и технологичное там за океаном.
  19. 0
    6 декабря 2018 21:11
    Спины электронов уже давно известны научному миру, и очень заманчиво научиться ими управлять и считывать их состояние. Это реально на порядки меньшие энергозатраты на запись и хранение информации. Но, задача не легче управления чтения связанных квантов. Так что
    конечная цель состоит в том, чтобы повлиять на спины электронов в различных доменах, а это позволит фактически управлять той или иной информацией

    Это мы понимаем... Конечная цель, он конечно хорошо, и хорошо, что эти ученые занимаются этой темой...Но далее, это пока всего один из путей решения задачи, но отнюдь еще не технология, и станет ли когда - это неизвестно.
    1. 0
      7 декабря 2018 09:22
      Цитата: faterdom
      отнюдь еще не технология, и станет ли когда - это неизвестно.

      Угу. Про квантовые компьютеры, которые тоже из этой оперы, который год уже говорят что вот вот... Однако та же проблема - нестабильность...
      При этом физики признаются, что получить полный контроль над состоянием доменов, пока не удаётся.
  20. 0
    6 декабря 2018 23:19
    Как понимаю область применение данного метода создание магнитных запоминающих устройств сверх большого объема и размера ?
  21. 0
    6 декабря 2018 23:46
    "Про наши прорывы не слышно совсем"

    Да вы глухие поди, - те, кто так пишет! И правда, кому нужны органы, напечатанные в невесомости на принтере? Или ядерный ракетный двигатель? Рядовое исследование явления, о котором писалось еще в ранних изданиях БСЭ, вдруг стало прорывом!
  22. 0
    7 декабря 2018 17:52
    собака-женщина что не придумают вся для оружия подойдёт
  23. 0
    7 декабря 2018 23:45
    вообщето с точки зрения волновой теории электрон это стоячая волна вокруг ядра атома, и интересен эффект воздействия на нее другой электромагнитной волной в рентгеновском диапазоне; наверное не последнюю роль играет и частота облучения; кстати спином обладают не только электроны, интересно какой эффект можно получить в отношении других частиц
  24. 0
    8 декабря 2018 07:49
    Цитата: К-612-О
    Тема не новая, и хвастаться тут не чем. Остаютя 2 "маленькие проблемы", создание вч-рентгеновского излучателя, хотя бы размером с плату с высоковольтным источником питания( 5-10 кВ) и эм-излучателя, тоже вч, размером с микросхему, для удержания стабильности спинового состояния в которое приводится электронная оболочка.

    Есть еще одна "маленькая проблема": у электрона нет спина... Поэтому принципиально невозможны любые устройства, использующие "эффект спина".