Законът на Ом верен и на атомно ниво

[stalker_]

Нова технология за вграждане на проводник с атомни размери в кристал от силиций показва, че законът на Ом е в сила и за жици с напречно сечение от едва четири атома. Резултатът е изненада за научната общност, тъй като се е предполагало, че при такъв атомен мащаб кватовите ефекти биха предизвикали големи отклонения в този закон.

Възходът на компютърните технологии в последните десетилетия се дължи на непрекъснатото миниатюризиране на полупроводниковите елементи в интегралните схеми и вече усилено се говори за транзистори с атомни размери. Освен чисто технологичните трудности при изработването на все по-малки компоненти много физици се притесняват, че странностите в квантовия свят ще нарушават добре познатите ни училищни закони за електротехниката, какъвто е и закона на Ом. За да изследват електрическата проводимост при атомни размери Michelle Simmons, Bent Weber и техни колеги от Университета на Нов Южен Уелс в Австралия са използвали легиране на фосфорни атоми в силициев кристал. Тъй като фосфорът има пет валентни електрона, а силицият - четири, при въвеждане на фосфорни атоми в решетката на силиция се получава излишък от електрони, което води до получавенето на полупроводник с n-проводимост. Австралийските учени са създали миниатюрен прорез в силиция чрез микроскоп със сканираща сонда. След това повърхността на силиция е била изложена на фосфорен газ, в резултат на което каналът се запълнил с фосфорни атоми. Екипът е установил, че в създадените по този начин "атомни жици" съпротивлението е пропорционално на дължината им и обратно пропорционално на напречното им сечение - точно това, което се очаква от закона на Ом.

Така изглеждат фосфорните жици. Credit: Bent Weber

Този резултат означава, че миниатюризацията на класическите полупроводницикови елементи може да продължи с пълна сила. Американският учен David K. Ferry, специализиран във физиката на кондензираната материя изтъква, че това е голям успех за електрониката. "Компании като "Интел" от години се опасяваха, че правейки компонентите си твърде малки ще започнат да изпитват неизвестни квантови въздействия" - казва той - "Това изследване предполага, че в бъдеще има условия да се появят още поколения миниатюризирани полупроводници". В момента дължината на един транзисторен гейт, който позволява на транзистора да изпълнява функцията на усилвател или ключ в електрическата верига, е около 22 nm - или около 100 силициеви атома.

Учените от австралийския екип обаче не се интересуват от електрониката или поне не от стандартната електроника. Всъщност те работят по създаването на първите квантови компютри и се надяват да използват фосфорните атоми като мярка за квантови битове или кюбити. По думите на Simmons: "Работим върху едноатомни устройства и докато правим това разбрахме, че за да адресираме един-единствен атом е необходимо да правим електродите също с атомни размери, така че за това именно ни трябват фосфорните проводници". Тя дори е донякъде разочарована от резултатите, защото наличието на класически физични процеси на атомно ниво би направило трудно използването на фосфорни атоми като кюбити. Въпреки това Michelle Simmons остава оптимист: "Преди пет години имаше много бариери пред използването на фосфорни атоми в квантови компютри, които преодоляхме стъпка по стъпка. В момента най-голямото предизвикателство е да създадем измерима система и фосфорните жици ни приближават към целта". Изследването е публикувано в Nature.

Информация -

http://physicsworld.com/cws/article/news/48242

http://www.science.unsw.edu.au/news/

[Joro-01]

То законът важи, но въпреки n проводимостта това си остава полупроводник (а не цял и още по-дълъг, както казваше бай Тошо), което означава че ще се държи като такъв - светлине, електрическо (може и магнитно поле) ще влияят силно и нелинейно върху съпротивлението на жицата. Вероятно това ще бъде отчетено и дори ще се използва - наножищата ще формира гейт на един или повече полеви транзистори, или дори цял логически елемент

Не мсля, че атоми е добре да се ползват за кюбити в квантовите компютри. Електрони или фотони би било по-добре.

Въглеродните нанотръби имат проводидимост по-висока от на медна жища и са переспективни, само дето не могат да се получават ефтино, особено със зададени свойства. Интегралните схеми от въглеродни нанотръби няма да се появят скоро

Редактирано Януари 11, 2012 от Joro-01

[Skubi]

Jack Andraka е бил на 13 годишна възраст когато един негов приятел починал от рак на панкреаса. Този вид рак казват е болест на предимно на мъжете над 50.

Това до такава степен го възмутило, че искал да узнае всичко за това.......

Сума сумарумр от нета събрал информация, че при възникване на този вид болест в кръвта се образува голямо количество mezotelin.

В училище в час по биология учили за антитела.

Тук му дошла идеята, че ако затвори между нанотръби антитела чувсвителни на мезотелинал.

Така с един прост Ohm метър може да се констатира в ранна фаза наличието на даден вид рак.

Тестът струва 3 цента.