Новости науки , техники , передовые технологии и интересные факты.

Опубликовано: 19 апреля 2015 г. в 18:12
277
Ученые обнаружили новый вид переноса электрического заряда в полупроводниках.
Для возможности создавать свои темы и отвечать в темы на форуме, необходимо зарегистрироваться или авторизоваться на портале.
19 апреля 2015 г. в 18:12
http://www.dailytechinfo.org/electronics/6894-uchenye-obnaruzhili-novyy-vid-perenosa-elektricheskogo-zaryada-v-poluprovodnikah.html
Ученые из университета Аальто (Aalto University), Финляндия, и университета Марбурга (University of Marburg), Германия, некоторое время совместно изучали процессы переноса электрических зарядов на границах полупроводниковых материалов разных типов. И во время этих экспериментов ученые заметили новый вид переноса электрического заряда, в котором носителем является пара, сформированная отрицательно заряженным электроном и носителем положительного заряда, электронной дыркой. Когда такая пара подходит к границе между материалами, ее заряд переносится через границу и продолжает двигаться при помощи точно такой же пары носителей. Если процессы такого необычного переноса зарядов удастся использовать в своих целях, то это открывает интересные перспективы для более быстрого и эффективного выполнения сложных логических операций в электронных устройствах.

"Помимо микроэлектроники, процессы переноса электрических зарядов играют ключевые роли во многих видах химических, физических и биологических процессов, таких как фотосинтез" - рассказывает профессор Илкка Титтонен (Ilkka Tittonen) из университета Аальто.

Согласно классической физике заряженная частица не может преодолеть барьер между двумя полупроводниковыми материалами разных типов, однако, благодаря явлению квантового туннелирования такие частицы проходят через барьеры, если их толщина позволяет это сделать. В недавно обнаруженном виде процесса переноса при помощи туннелирования переносятся не отдельные заряды, точнее, не отдельные частицы, а переносится информация, заключенная в паре из электрона и электрически связанного с ним носителя положительного заряда. Эта связанная пара, состоящая из электрона и положительно заряженной электронной дырки, представляет собой квазичастицу, имеющую название экситон.

"Наблюдаемый нами процесс достаточно уникален. При помощи оптического импульса терагерцовой частоты информация, представленная в виде так называемой корреляции пары электрон-дырка, переносится через барьер, без процесса тунеллирования экситона непосредственно, который распадается на одной стороне и возникает на другой стороне барьера" - рассказывает профессор Титтонен, - "До последнего времени в любой из областей современной физики нам не удавалось наблюдать явлений, полностью эквивалентных этому".

В новом явлении комбинируются полупроводниковые и терагерцовые технологии, что позволит реализовать в микроэлектронике выполнение совершенно новых типов логических операций. Возможно, на основе этого явления будут спроектированы новые типы микропроцессоров, которые функционируют частично на принципах оптики, а частично - на принципах традиционной электроники.
2 мая 2015 г. в 19:07
Продолжаю информировать Вас о новинках в науке и технике.
Первый в мире молекулярный "выключатель", управляемый светом.
Молекулярный выключатель В современной электронике уже давно идет тенденция к кардинальному сокращению размеров полупроводниковых приборов и других компонентов электронных схем. Можно считать, что нынешняя область микроэлектроники уже практически неотделима от области нанотехнологий , а очередным подтверждением этому факту стала совместная работа исследователей из Констанцского университета (University of Konstanz) и Научного Гельмгольц-центра Дрезден-Роcсендорф (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, HZDR), Германия, которые сократили размер электронного выключателя, так называемого ключа, до размеров одной единственной молекулы. Конечно, включить или выключить такое устройство механическим способом как обычный выключатель не предоставляется возможным. Но это и не требуется, созданный молекулярный выключатель управляется исключительно светом.
2 мая 2015 г. в 19:10
Ещё одна новинка в области технологий.
Созданы фотоэлектрические приборы на основе графена, способные работать на терагерцовых частотах
Фотоэлектрический эффект Исследователи из Института фотонных наук (Institute of Photonic Sciences, ICFO), Барселона, Испания, достаточно давно занимаются разработкой различных типов оптоэлектронных устройств, в том числе и на основе графена. Одним из их последних достижений является создание графенового сверхскоростного фотодатчика, который способен преобразовывать в электрический ток импульсы света длительностью менее 50 фемтосекунд. Фемтосекунда - это одна тысячная одной миллионной из одной миллионной доли секунды и это очень и очень быстро даже для современного уровня развития технологий.
2 мая 2015 г. в 19:12
Уникальная форма льда при комнатной температуре.
Ученые обнаружили уникальную форму льда, формирующегося в присутствии графена даже при комнатной температуре
Графен и вода Мы все очень хорошо знакомы с различными формами воды, с которыми мы сталкиваемся каждый день. Это жидкая вода, которую мы набираем в стакан из крана, лед, который находится в морозильной камере холодильника, и пар, бьющий из носика стоящего на плите чайника. Поведение воды во всех этих формах уже давно известно и предсказуемо, однако, ученые обнаружили еще одну неизвестную до этого форму воды, лед, имеющий уникальную кристаллическую решетку, который сформировался в присутствии графена даже при комнатной температуре.
2 мая 2015 г. в 19:15
Новинки в области медицины.
Впервые ученые провели генную коррекцию человеческого эмбриона
Эмбрион Группа ученых из университета Сунь Ятсена (Sun Yat-sen University), Гуанчжоу, Китай, возглавляемая ученым-генетиком Джанджиу Хуанем (Junjiu Huang), произвела первую в истории коррекцию генома человеческого эмбриона. В ходе этой работы, о которой давно позли слухи в околонаучном сообществе, ученые внесли изменения в гены, которые отвечают за фатальное нарушение кровоснабжения, что делает эти эмбрионы полностью нежизнеспособными.
16 мая 2015 г. в 18:28
В Большом Адроном Коллайдере зарегистрирован чрезвычайно редкий вид распада одной из экзотических частиц
Большой Адронный Коллайдер Открытие бозона Хиггса, которое в 2012 году сделали физики Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на самом мощном ускорителе частиц, Большом Адроном Коллайдере (БАК), стало триумфом для ученых, занимающихся фундаментальной физикой и Стандартной Моделью физики элементарных частиц. Эта Стандартная Модель определяет, как формируются все элементарные частицы, как они ведут себя и каким образом они распадаются на другие элементарные частицы. И до сих пор в Стандартной Модели достаточно точно описываются все процессы и явления, наблюдаемые учеными.
15 июля 2015 г. в 12:24
Создана плазмонная "микроантенна", способная фокусировать свет в пятне, размерами несколько нанометров
Профессора Мюнг-Ки Ким (Myung-Ki Kim) и Йонг-Хи Ли (Yong-Hee Lee) с Факультета физики корейского Института науки и передовых технологий (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) и сотрудники их исследовательских групп разработали миниатюрную трехмерную антенну с плазмонным промежутком, которая способна фокусировать свет в области пространства, размером в несколько нанометров. Фокусировка света в столь малом пространстве является областью, в которой ведутся достаточно интенсивные исследования, так как у таких технологий имеется масса областей применения в электронике, фотонике и других смежных областях.
15 июля 2015 г. в 12:27
Ученые научились при помощи кремниевых нанопроводников измерять с высокой точностью характеристики спинов.В настоящее время мы все чаще слышим о разработке новых спинтронных устройств и технологий, устройств, в которых информация передается и обрабатывается в виде так называемых спин-волн, волн упорядоченного вращения электронов или атомов. Но такие технологии практически бесполезны без методов, позволяющих с высокой точностью генерировать и измерять параметры спин-волн, другими словами, считывать информацию, переносимую этими волнами. Достаточно значимых успехов в этом деле удалось добиться ученым из Научно-исследовательской лаборатории ВМС США которые произвели точные измерения времени существования, дальности распространения и других параметров спин-волн, "бегущих" внутри наноразмерных спинтронных устройств. А ключом к таким измерениям стали кремниевые нанопроводники, контактирующие со слоем ферромагнитного металла через туннельный барьер, состоящий из слоя графена одноатомной толщины.
15 июля 2015 г. в 12:28
Японцы создали чернила, позволяющие печатать эластичные электронные схемы на ткани одежды
Элементы напечатанной электронной схемыИсследовательская группа из Токийского университета, возглавляемая профессором Тэкэо Сомея (Takao Someya), разработала токопроводящие чернила нового типа, при помощи которых можно печатать высококачественные электронные схемы, остающиеся работоспособными при растягивании и деформации, прямо на ткани, из которой изготавливается одежда. Напечатанные новыми чернилами схемы сохраняют полную работоспособность при растяжении их в три раза по отношению к первоначальной длине и при их помощи можно будет печатать прямо на одежде миоэлектрические датчики, датчики, собирающие всевозможную биометрическую информацию, такую, как частота пульса, давление, сигналы мозговых волн, обрабатываемую микропроцессорными устройствами, функционирующими на благо организма человека.
19 июля 2015 г. в 21:20
Создано новое оптическое устройство, позволяющее свету беспрепятственно огибать острые углы
Все, кому доводилось бывать в комнатах кривых зеркал или рассматривать голограммы, достаточно хорошо знакомы с миром оптических иллюзий. А сейчас ученые из разных стран активно работают над воссозданием оптической иллюзии нового типа - технологий сокрытия вещей, делающих их невидимыми. Для этого, в основном, используются так называемые метаматериалы, сложные материалы, имеющие сложную структуру поверхности и обладающие за счет этого рядом уникальных оптических свойств, которые никогда не встречаются у материалов естественного происхождения. У некоторых ученых уже получилось "скрыть от постороннего взора" простые объекты, но такие технологии терпят полное фиаско, когда с их помощью требуется спрятать объекты, имеющие грани с острыми углами.
19 июля 2015 г. в 21:21
Ученые научились создавать пары спин-запутанных электронов
Группа ученых из Центра материаловедения института RIKEN, совместно с учеными из некоторых других японских научных учреждений, разработала технологию, позволяющую произвести пары запутанных электронов, имеющих общий спин, направление их вращения. Кроме этого, ученые продемонстрировали то, что квантовая запутанность продолжает действовать, когда электроны движутся по различным путям и проходят по различным элементам полупроводникового чипа. Такая технология в будущем может стать основой нового типа электронных квантовых сетей, позволяющих обмениваться информацией между квантовыми битами, кубитами квантового компьютера при помощи явления квантовой телепортации в пределах одного чипа.
19 июля 2015 г. в 21:21
Новый метод создания квантовой запутанности позволит увеличить количество информации, несомой одним фотоном
Группа исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе продемонстрировала новый способ инициирования явления квантовой запутанности частиц света, фотонов, которые становятся связанными друг с другом и действуют в унисон, несмотря на разделяющее их расстояние. В большинстве предыдущих исследований, в которых использовалась запутанность фотонов, они, фотоны, запутывались только в одном квантовом "измерении" определяющем одно из их квантовых свойств, преимущественно направление поляризации. Но в своих исследованиях Калифорнийские ученые продемонстрировали то, что они смогли запутать пару фотонов сразу в нескольких "измерениях", используя такие квантовые свойства фотонов, как их энергия, продольное вращение и т.п. Такой метод, называемый гиперзапутанностью, позволяет паре фотонов переносить больше квантовой информации, нежели могут переносить фотоны, запутанные в одном измерении.
19 июля 2015 г. в 21:22
Ученые превратили бактерий в чрезвычайно яркий источник рентгеновского излучения
Группа исследователей из Института фундаментальных исследований (Tata Institute of Fundamental Research), Мумбаи, и Института исследований плазмы (Institute for Plasma Research), Гандинагар, Индия, добились успеха в реализации того, что является полной противоположностью некоторым общеизвестным традиционным принципам. Эти ученые вывели специальный вид бактерий и превратили их яркий источник жесткого рентгеновского излучения.
19 июля 2015 г. в 21:22
Ученые заморозили единичные атомы практически до абсолютного ноля при помощи микроволнового излучения
Ученые-физики из университета Сассекса (University of Sussex) нашли способ использования распространенной технологии, используемой в микроволновых печах и мобильных телефонах, для того, чтобы приблизить момент, когда использование квантовой механики позволит решать задачи такой сложности, с которыми не могут справиться даже самые мощные из существующих суперкомпьютеров. Группа, возглавляемая профессором Винфридом Хензингером (Winfried Hensinger) успешно заморозила отдельные атомы до температуры в одну миллионную градуса выше абсолютного ноля. При этом, ученые применили нетрадиционный подход, заключающийся в использовании света лазера, они охладили атомы при помощи импульсов электромагнитного излучения микроволнового диапазона.
19 июля 2015 г. в 21:23
Создан миниатюрный квантовый спектрометр, который можно встраивать прямо в смартфоны или портативные компьютеры
Спектрометр является одним из наиболее распространенных научных инструментов. Его высокочувствительные сенсоры измеряют различные свойства света, излучаемого или отражаемого от поверхности исследуемого объекта. Анализ получаемых спектральных данных позволяет ученым определить состав материала как чего-либо, лежащего на лабораторном столе, так и состав материала звезды, сияющей далеко в глубинах космоса. Спектрометры в большинстве случаев являются громоздкими установками, которые можно использовать только в лабораторных условиях, но ученые из Массачусетского технологического института создали миниатюрный спектрометр, габариты которого позволяют встроить такое устройство даже в смартфон.
20 июля 2015 г. в 19:56
Создана система искусственного интеллекта, способная самостоятельно идентифицировать и определять типы галактик
Исследователи из университете Хартфордшира (University of Hertfordshire), Великобритания, создали компьютер, снабженный системой искусственного интеллекта, который способен брать снимки глубин космического пространства и самостоятельно, без любой помощи человека в этом деле, идентифицировать и классифицировать галактики, видимые на этих снимках. Такая технология распознавания должна стать основой будущих роботизированных инструментов, которые не только сами смогут заниматься изучением Вселенной, но и будут самостоятельно определять наличие злокачественных опухолей на рентгеновских снимках, выявлять скрытое в багаже оружие или самодельные взрывные устройства.
20 июля 2015 г. в 19:57
Ученые создали первый работоспособный образец мем-компьютера
Группа исследователей из Калифорнийского университета (University of California) и Политехнического университета (Politecnico di Torino), Турин, Италия, создали первый в истории вычислительной техники опытный образец компьютера, выполняющий операции не при помощи электронных логических элементов, а путем взаимодействия ячеек памяти, так называемый мем-компьютер (memcomputer), мемпьютер. Согласно имеющейся информации этот мем-компьютер уже способен выполнять решение так называемой NP-полной версии задачи о сумме
20 июля 2015 г. в 19:58
Ученые разработали алгоритм, позволяющий вычислить "нулевого пациента", человека, давшего начало эпидеми
Группа исследователей из нескольких разнопрофильных научных учреждений Хорватии разработала алгоритм, позволяющий быстро и с высокой степенью точности определить так называемого "нулевого пациента", человека, заболевшего каким-либо инфекционным заболеванием, который стал отправной точки распространяющейся эпидемии. Обладание информацией о первом зараженном человеке позволит медикам проследить путь распространения инфекции, выяснить то, откуда она появилась и выработать наиболее эффективные методы борьбы с заболеванием, ведь первый человек может являться носителем оригинального штамма вируса, не прошедшего через череду мутаций по мере распространения эпидемии.
21 июля 2015 г. в 18:33
Ученые создали самый маленький кристалл в мире
В природе различные прочные материалы, из которых состоят раковины морских моллюсков, зубы и кости, образуются за счет процесса биоминерализации, в котором за счет некоторых белков в состав тканей вводятся металлы и другие химические элементы. Однако, все тонкости таких процессов превращений белков были изучены до последнего времени крайне и крайне слабо. Но недавно, группе исследователей из Института физико-химических исследований RIKEN и Городского университета Йокогамы, Япония, удалось пролить свет на загадки процессов естественной биоминерализации. Более того, эти ученые при помощи специального синтетического белка создали нанокристалл хлорида кадмия, самый маленький кристалл в мире на сегодняшний день, состоящий всего из 19 атомов, зажатых между двумя молекулами синтетического белка.
21 июля 2015 г. в 18:35
Разработаны новые фотогальванические элементы, способные накапливать солнечную энергию и отдавать ее в темное время
Ученые из Техасского университета в Арлингтоне (University of Texas at Arlington), разработали новый тип фотогальванического элемента, который может преобразовывать и накапливать солнечную энергию, отдавая ее потребителям даже в темное время суток. Это достижение является весьма значительным шагом в деле развития систем солнечной энергетики, которые страдают от одного недостатка - они неспособны выработать ни крохи энергии в темное время суток или в условиях недостаточного освещения.
21 июля 2015 г. в 18:36
Созданы наногенераторы, способные преобразовывать в электричество энергию трения автомобильных колес об дорогу
Автомобиль является одним из самых революционных творений человечества. И также, как и с другие технологии, автомобили представляют своим создателям обширное поле для их постоянного усовершенствования, улучшения их характеристик, увеличения их эффективности. Одним из способов увеличения эффективности автомобилей, по мнению исследователей из университета Висконсина-Мэдисона (University of Wisconsin-Madison), может стать возврат энергии, затрачиваемых автомобилем на преодоление сил трения между колесами и дорожным покрытием. Эта энергия может быть рекуперирована и превращена в электрическую энергию при помощи специальных наногенераторов, встраиваемых в покрышки колес автомобиля.
21 июля 2015 г. в 18:37
Создана химическая батарея, способная восстанавливаться под воздействием света
Химические источники энергии, к которым относятся обычные батарейки и аккумуляторные батареи, по определению предназначены для преобразования химической энергии в электрическую. Однако, после того, как заряд таких батарей полностью исчерпан, их можно или выбросить, или вставить в зарядное устройство, которое наполнит аккумулятор энергией снова. Это достаточно простая процедура, которую делает каждый из нас практически каждый день, однако, она может превратиться в достаточную проблему при совпадении некоторых условий.
21 июля 2015 г. в 18:38
Создан новый "расщепитель" воды, способный вырабатывать водородное топливо 24 часа в сутки, семь дней в неделю
Группа ученых из Стэнфордского университета разработала конструкцию и изготовила опытный образец "расщепителя" воды, так называемого электролизера, в котором используется недорогой катализатор только одного типа. Кроме этого, новый электролизер способен работать непрерывно, производя водород и кислород из воды, 24 часа в сути, семь дней в неделю. И более крупные устройства электролиза, созданные на базе такой технологии, могут стать бесконечным источником экологически чистого водородного топлива для различных видов транспорта и для промышленных нужд.
21 июля 2015 г. в 18:39
Ученые выдвинули теорию о том, что черные дыры создают голографические копии всего, что попадает в их недра
Согласно теории, выдвинутой недавно Самиром Мэзуром (Samir Mathur), профессором физики из университета Огайо, утверждение о том, что все, что переходит через горизонт событий черной дыры полностью разрушается, является неправильным. Новая теория указывает на то, что черная дыра преобразует все, что ее касается, в голограмму - практически идеальную копию поглощенного объекта, которая продолжает существовать, как и прежде. Такое преобразование может привести к совершенно экзотическим явлениям, к примеру, если бы наш мир был поглощен черной дырой, мы могли этого даже и не заметить.
26 июля 2015 г. в 18:47
Ученые научились создавать и контролировать плазмонные волны на поверхности материалов
Исследователи из Гарварда добились успеха в создании так называемой плазмонной поверхности, поверхности, образованной волнами плазмонов, распространяющимися подобно волнам на поверхности воды. Более того, ученые продемонстрировали, что этими волнами можно управлять с достаточной степенью точности, что, в свою очередь, можно использовать при разработке самых экзотических плазмонных и плазмонно-электронных устройств. Подтверждением факту создания плазмонных волн стала частица, которая подобно серфингисту, скользила по поверхности образованных плазмонных волн, излучая впереди себя конус света, возникающий за счет проявления эффекта Черенкова.