Ein Weg gefunden werden, Ersatz für Silizium Kohlenstoff in Computern der Zukunft

Forschern gelungen, ein neues Computersystem, das ohne den Einsatz von Silizium auf Kohlenstoffbasis. Zu den Vorteilen von Computern auf der Grundlage der neuen transistoren — Ihre deutlich erhöhte Leistung. Der Bau der it-Systeme wird wesentlich von der üblichen, basierend auf Silikon. Wie genau funktionieren Kohlenstoff-Computer der Zukunft?

Ein Ingenieur aus der School of Engineering and Computer Science Daten werden geladen (Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science) der Universität von Texas in Dallas wurde ein neues EDV-System, hergestellt ausschließlich auf der Basis von Kohlenstoff, die in der Zukunft ersetzen kann Silizium transistoren in modernen elektronischen Geräten.

Ein Großer Teil der Forschung wurde durchgeführt, um Professor-Assistent Elektro-und Computertechnik von Dr. Joseph S. Friedman (Joseph S. Friedman) zu einer Zeit, als er докторантом an der Northwestern University.

Das Ergebnis seiner Forschung wurde die Computer-System auf der Grundlage einer auf Kohlenstoff спинтронной Logik. Die Ergebnisse der Studie wurden am 5. Juni 2017 Joseph Friedman und einigen seiner Co-Autoren in der Online-Zeitschrift Nature Communications. Joseph Freedman ist zuversichtlich, dass ein solches Computersystem wird weniger als das, was basiert auf Silizium-transistoren und Ihre Produktivität zu erhöhen.

Moderne elektronische Geräte basieren auf transistoren, die kleinen кремниевыми Strukturen, die negativ geladenen Elektronen durch Silizium bilden einen elektrischen Strom. Transistoren arbeiten als свитчей (Schalter), einschließlich Strom ein-und ausschaltet.

Neben der Fähigkeit, elektrische Ladung tragen, die Elektronen haben auch eine andere Qualität in Bezug auf Ihre magnetischen Eigenschaften, die man als Spin. In den letzten Jahren Ingenieure studierten die Art der Verwendung der Eigenschaften der Spin der Elektronen für die Schaffung einer neuen Klasse von transistoren und Geräte. Diese Richtung nennt man спинтроникой, oder Spin-Elektronik.

Die Vorgeschlagene Joseph Friedman Carbon спинтронный Switch fungiert als logische Gateways, dessen Arbeit basiert auf dem grundlegenden Prinzip der Elektromagneten: wenn die elektrische Ladung geht durch das Kabel, er erzeugt ein Magnetfeld, das den Draht umfasst.

Neben Magnetfeld um den zweidimensionalen Carbon-Farbband, das heißt графеновой нанолентой, und hat einen Einfluss auf den Strom, der durch das Band. In den traditionellen Computern auf der Basis von Silizium-transistoren können nicht wiedergegeben werden, dieses Phänomen. Stattdessen werden Sie mit einander angeschlossen Drähten. Ausgang aus einem Transistor Draht verbindet mit dem Eingang des nächsten Transistors, und somit die transistoren kaskadiert miteinander verbunden sind.

Im Entwurf спинтронной Chips vorgeschlagen Joseph Friedman, Elektronen, die durch Kohlenstoff-Nanoröhrchen — sehr dünne Drähte, hergestellt aus Kohlenstoff, — erzeugen ein Magnetfeld, Einfluss auf den Verlauf des Stroms in der nächsten графеновой наноленте, wodurch Cascading logische Gateways, die nicht physisch miteinander verbunden sind.

Da die Interaktion zwischen графеновыми нанолентами erfolgt mittels elektromagnetischer Wellen, aber nicht die physische Bewegung der Elektronen, Joseph Friedman erwartet, dass die Geschwindigkeit dieser Interaktion wird höher und potenziell ermöglichen und die Taktraten ab in терагерцах. Zusätzlich werden diese Kohlenstoff-Materialien gemacht werden können, kleiner als transistoren auf Basis von Silizium, da fehlt die Einschränkung, die aufgrund der Eigenschaften des Silizium-Materials.

Es Sollte angemerkt werden, dass dieses Konzept befindet sich noch in der Phase «Reißbrett», aber Joseph Freedman stellt fest, dass die Arbeit an dem Prototyp Kohlenstoff-Cascading спинтронной Computersystems wird fortgesetzt im interdisziplinären Forschungslabor NanoSpinCompute, die er leitet an der University of Texas in Dallas.

Welche Perspektiven könnten sich mit Computer-Geräte, die Taktfrequenz denen zum Ausdruck kommt, nicht in den Gigahertz-Bereich, in терагерцах (Billionen Hertz)?

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