Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. Схема работы элемента. (a) схема устройства, (b-d): перемещение шаттла налево при приложении тока направо, (e-f): обращение направления движения шаттла при обращении течения тока, (g) зависимость скорости движения от приложенного напряжения.
Рис. 2. Запись и считывание информации. (a) Приложение тока направо приводит к смещению шаттла в положение 0, налево – в положение 1. (b) ПЭМ изображение элемента в положении 0 и 1.
Рис. 3. Запись и считывание информации. (a) Последовательная запись состояний 101010. считываемых с помощью (b) ПЭМ и (c) измерения сопротивления.

Незабываемые наношаттлы

Ключевые слова:  запись информации, нанотрубки

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

15 сентября 2009

Миниатюризация записывающих устройств шагнула далеко вперед. Достаточно сказать лишь, что с помощью ряда модификаций просвечивающей электронной микроскопии можно записывать информацию с плотностью до 100 Тбит/дюйм2. Но вот беда: храниться записанная информация при комнатной температуре будет не более 10 пс, тогда как письмена в Карнакском храме в Луксоре все также хорошо читаются на протяжении 3800 лет. Правда, записаны они с плотностью всего 2 бит/дюйм2

Что же выбрать - высокую плотность информации или длительность ее хранения? Ученые в данном вопросе против полумер. Терабит на квадратный дюйм? Пожалуйста. Время жизни? Миллиард лет. Простота работы? Двухконтактный метод измерения сопротивления и невысокое напряжение. Интегрирование в существующие устройства? Легко. Как? Смотрите сами.

Элемент записывающего устройства представляет собой нанотрубку, внутри которой под действием тока механически движется железный "шаттл" ("колобок"). Метод позволяет записывать и считывать информацию, не влияя на состояние устройства, то есть, не изменяя данных. Опытный образец такой нанотрубки с инкапсулированными наночастицами железа был получен пиролизом ферроцена при 1000°С с последующим ультразвуковым диспергированием в изопропаноле и осаждением на подложку. На концы нанесли металлические контакты и поместили устройство внутрь туннельного микроскопа для контроля его работы с высоким разрешением в реальном времени. На Рис. 1 видна схема устройства и его работы. При приложении электрического тока шаттл перемещается от одного конца трубки к другому. Направление движение зависит от полярности тока, а скорость – от его величины. При отключении тока шаттл моментально останавливается. При этом скорость движения достигала 1.4 мкм/с при 1.75 В, а на отдельных образцах превосходила 2.5 см/с – максимальную скорость, которую можно зарегистрировать с помощью ПЭМ.

Теперь, если принять левое положение за 0, а правое – за 1, устанавливать положение шаттла при приложении напряжения, а считывать текущее положение с помощью ПЭМ, можно получить хранилище информации. На Рис. 2 показано, как именно с помощью ПЭМ считывать записанную информацию. Однако, несмотря на свою наглядность, этот метод очень непрактичен. Хотелось бы иметь метод считывания, основанный на двухконтактном измерении сопротивления. И действительно, оказалось, что продольное сопротивление нанотрубки сильно зависит от положения шаттла! На том же Рис. 2, b, показано, как соотносятся данные ПЭМ и измерения сопротивления. Хотя второй способ дает довольно шумный сигнал, интерпретировать его можно однозначно.

Важно отметить, что считывание информации ее не изменяет и, таким образом, не является разрушительным для системы. Плотность информации, записанной таким образом, достигает 1 Тбит/дюйм2, что превышает достигнутое в настоящее время значение для коммерческих носителей информации (200 Гбит/дюйм2). Оценка времени жизни проводилась, исходя из смещения шаттла при комнатной температуре и нулевом напряжении, приводящего к потере информации (в данном случае 200 нм), и составила более 3.3´1017 сек.


Источник: Nano Letters



Комментарии
Очень интересно и хорошо изложено!
Особенно порадовал второй параграф - ритмичный, и оптимически жизнерадостно-бодрый, как комсомольцы 30-ых! (Хотел было написать, что "как сейчас помню", но уж и не помню - помню иль нет )
Согласен, срез красивый, но вот ни слова о том, как эта штука греться будет, и как температура скажется на качестве работы квадратного дюйма информации...

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Тримезиновая кислота- молекулярное разрешение на воздухе
Тримезиновая кислота- молекулярное разрешение на воздухе

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.