Эксперты

Lavazza crema aroma
Известные бренды - Cuattro, Lavazza, Molinari, Illy! Низкие цены, доставка
coffeelb.ru

Нанотермометр позволил впервые изучить рассеяние тепла в атомарном масштабе

14 июня
0

Проведя исследование, результаты которого могут помочь преодолеть основное технологическое препятствие на пути к более миниатюрной и мощной электронике, международная группа ученых, включая представителей Мичиганского университета (США), показала, каким образом происходит рассеяние тепла в мельчайших масштабах. Статья о проделанной работе была опубликована в выпуске журнала Nature от 13 июня.

Когда ток проходит через материал, который проводит электричество, он генерирует тепло. Понимание того, где именно в электронной системе будет подниматься температура, помогает инженерам конструировать надежные, высокопроизводительные компьютеры, мобильные телефоны и медицинские устройства. Но хотя ученым понятен процесс генерирования тепла в крупных схемах, классическая физика не может объяснить связь между теплом и электричеством в масштабе, где устройства имеют размер примерно в 1 нм и состоят всего из нескольких атомов.

Нанотермометр позволил впервые изучить рассеяние тепла в атомарном масштабе
— Нанотермометр позволил впервые изучить рассеяние тепла в атомарном масштабе

Как сказал Прамод Редди, доцент машиностроения и материаловедения, который возглавил новое исследование, в течение следующих двух десятилетий специалисты в области компьютерных наук и инженерии будут работать в этом атомарном масштабе. «При размере в 20–30 нанометров активные области  транзисторов имеют очень малую величину», — говорит ученый. – «Однако, если промышленность продолжит придерживаться закона Мура и уменьшать размер транзисторов, удваивая их плотность в схеме, то атомарные масштабы уже не за горами. В таком случае важнее всего будет понять связь между рассеиваемым теплом и электронной структурой устройства, поскольку при отсутствии такого понимания эффективно работать с атомарным масштабом будет невозможно. Данная работа впервые дает представление об этом».

Исследователи экспериментально показали, как нагревается система атомарного масштаба и чем это отличается от процесса, происходящего в макромасштабе. Они также предложили аппарат для объяснения этого процесса.

В осязаемом макромасштабном мире, когда электричество распространяется по проводу, последний нагревается целиком, как и все электроды. Если же этот «провод» представляет собой наноразмерную молекулу и соединяет всего два электрода, температура повышается преимущественно только в одном из них. Другими словами, в атомарном масштабе все тепло концентрируется в одном месте.

Чтобы узнать это, исследователи из лаборатории Редди разработали методику создания стабильных устройств атомарного масштаба, а также сконструировали особый наномасштабный термометр, интегрировав его в конусообразное устройство. Отдельные молекулы и атомы запирали между этим устройством и тонкой пластиной золота, изучая распространение тепла в прототипичных молекулярных схемах.


Комментарии (0)

    Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.


    © 2000–2014 shema.ru
    info@shema.ru
    При использовании материалов сайта прямая ссылка на сайт www.shema.ru обязательна.
    Создание сайта - студия 99Web.ru
    0.5127 s
    Ramblers Top100