Purdue University

1. Powstał działający jednoatomowy tranzystor! [wideo]

   

   Naukowcy mówią o przełomie. Stworzyli stabilny tranzystor na bazie pojedynczego atomu fosforu. Mniejszych już ponoć nie będzie. Na fali entuzjazmu niektórzy wieszczą kres Prawa Moore’a i początek ery informatyki kwantowej. A kiedy tę technologię wykorzysta przemysł?

   SketchSET – tranzystor z pojedynczego elektronu

   Świetne nastroje naukowców są w pełni zrozumiałe. Na ogłoszony sukces przez dekadę pracowało kilka zespołów badawczych. I był to naprawdę globalny wysiłek. Pierwszy przełom ogłoszono w 2009 r., kiedy naukowcy z Helsinki University of Technology (teraz część Aalto University) oraz University of New South Wales i University of Melbourne zbudowali tranzystor, którego aktywny obszar składał się z jednego atomu fosforu osadzonego w krzemie.

   

   Obraz z mikroskopu elektronowego. Po lewej (a) jest górna bramka (top gate) z glinu, która wywołuje dwuwymiarową powłokę elektronową pomiędzy oddziałującymi wzajemnie warstwami krzemu i tlenku krzemu pod metalizacją. Bramka zaporowa (barier gate) zmniejsza powłokę elektronową w pobliżu dostarczającego elektronów atomu (tzw. donor) fosforu (czerwone punkty). Bramki zaporowe służą też do kontroli przewodności układu. Widoczne bramki zaporowe tworzą własne tranzystory.

   Po prawej (b) pomiar przewodności różnicowej w polu magnetycznym o wartości 4 tesli. Czerwonymi i żółtymi strzałkami zaznaczono zakres spinu elektronu donora. Naukowcom chodziło o to, aby tak wykorzystać (kontrolować) zakres swobodnego spinu elektronu z atomu fosforu, żeby otrzymać bit kwantowy, czyli kubit. Problem polegał na tym, że przy takim stopniu miniaturyzacji tranzystora zaczynały występować tzw. efekty kwantowo-mechaniczne. Dlatego jednoatomowe tranzystory były wynikiem szczęścia i przypadku, a nie powtarzalnej, laboratoryjnej reguły. Aż do teraz.

   

   Trójwymiarowy obraz – uzyskany dzięki skaningowemu mikroskopowi tunelowemu (STM) – idealnie symetrycznego jednoatomowego tranzystora. Naukowcy z University of New South Wales, wykorzystując STM i kapsułę ultra-wysokiej próżni (UHV, ciśnienie poniżej 100 nanopaskali), techniką litografii modelowali atom fosforu w już funkcjonalne elementy na krysztale krzemu, a następnie pokrywali całość niewchodzącą w reakcje warstwą wodoru. Potem atomy wodoru były precyzyjnie usuwane z wybranych obszarów za pomocą czubka metalowego manipulatora STM-u. Wtedy kontrolowana reakcja chemiczna osadzała atomy fosforu na powierzchni krzemu. Na sam koniec cała struktura była pokrywana warstwą krzemu. Przyszły tranzystor łączy się elektrycznie, korzystając z układu złożonych markerów, idealnie pasujących do metalicznych połączeń na krzemowym układzie scalonym.

   Elektroniczne właściwości tak otrzymanego urządzenia całkowicie potwierdziły teoretyczne założenia opublikowane przed laty przez zespoły badawcze prof. Gerharda Klimecka z Purdue University (USA) i prof. Lloyda Hollenberga z University of Melbourne.

   IBM pokazał 100-GHz tranzystory wykonane z grafenu

   

   A tak wygląda komputerowy model nowego tranzystora z centralnie widocznym atomem fosforu. Jest to niewątpliwy i ogromny sukces zespołów badawczych z uniwersytetów w Nowej Południowej Walii, Melbourne i Purdue. Razem z ich innym niedawnym (styczniowym) osiągnięciem, czyli fosforowo-krzemowym przewodem o wymiarach jednego atomu na cztery, staje się punktem wyjścia do konstruowania komputerów kwantowych.

   Kiedy zatem doczekamy się procesorów produkowanych z użyciem tej technologii? Naukowcy nie wiedzą. Jest mały problem. Jednoatomowy tranzystor do stabilnej pracy potrzebuje bardzo niskich temperatur, dokładnie minus 196°C lub mniej. Dlatego trzymany jest w ciekłym azocie. Tylko tak niskie temperatury gwarantują pożądanie mały zakres spinu elektronów. Naukowcy mówią wprost, potrzebna jest technologia, która zapewniałaby taki sam efekt w temperaturach pokojowych.

   Grafen – materiał grubości jednego atomu

   Materiały ScienceDaily

2. Hodowla jak z „Matriksa”. Bezmózgie kurczaki wylądują na naszych talerzach?

   [...] cierpienia zwierząt. Z nieco mniej radykalnym pomysłem wystąpił wcześniej filozof Paul Thompson z Purdue[.] University, postulujący hodowlę oślepionych kurczaków, co jego zdaniem było bardziej humanitarne, gdyż[...]
   

3. Miniaturowy gadżet pomoże w walce z rakiem

   [...]. Leczenie raka w rejonach, w których występuje niedobór tlenu, może być trudne. Naukowcy z Purdue University[.] na oddzielenie tlenu i wodoru w procesie elektrolizy wody. Nowy wynalazek specjalistów z Purdue University[...]
   

4. Solar Decathlon 2011 dobiegł końca [cz.1]

   [...]/Stevens Institute of Technology (USA) Purdue University (USA) [...]
   

5. Solar Decathlon 2011 dobiegł końca [cz.2]

   [...] - Knoxville (USA) W ramach podsumowania warto dodać, że 2. miejsce zajęła drużyna Purdue University[...]
   

6. Niesamowity metal zamienia słoną wodę w pitną i produkuje paliwo

   [...] metali stworzyli naukowcy z Purdue University. Ich wynalazek jest w stanie jednocześnie oczyszczać[...]
   

7. Laser pokaże, czy warto korzystać z kąpieliska

   [...], z których korzysta multum ludzi.Dlatego naukowcy z Purdue University Calumet oraz University of Minnesota postanowili[...]
   

8. Najbardziej geekowski sposób na zniszczenie puszki [wideo]

   [...] ekologicznych silników samochodowych, tak jak zrobił to już 4 lata temu profesor Jerry Woodall z Purdue[.] University - jeden z najbardziej "piracko" wyglądających naukowców na świecie.Ostrzegam: przeprowadzając[...]
   

9. Nanocząstki jednak będą konserwować żywność

   [...] Jednak - ponieważ w zeszłym roku prasa wzmiankowała o zamiarze naukowców z Purdue University, by[...]
   

10. Wielka szansa dla eksploracji kosmosu!

    [...] już aplikować do członkostwa w iście sekciarskiej drużynie astronautów, co było wymogiem NASA. Purdue University[...]
    

11. Materiał zapewniający optyczną niewidzialność już istnieje

    [...] informatycznej Alexandry Boltassevej z Purdue University. Jeśli właściwości materiału się potwierdzą, badacze[...]
    

12. Pojazd Freda Flinstone'a dla ubogich mieszkańców Afryki

    [...] Studenci Inżynierii Mechanicznej z Purdue University w Stanach Zjednoczonych zbudowali[...]
    

13. Frytkownica na podczerwień

    [...], że użyje się do ich przygotowania najnowszego wynalazku na Purdue University - frytkownicy[...]
    

14. Miniaturowy implant kontrolujący dawkę promieniowania

    [...] Naukowcy z Purdue University w Indianie przedstawili prototyp urządzenia, które wszczepione[...]