Реферати українською » Наука и техника » Магнітна flash-память з урахуванням вуглецевих нанотрубок


Реферат Магнітна flash-память з урахуванням вуглецевих нанотрубок

Свидиненко Юрій

Відомо, що розміри вуглецевих нанотрубок порівняти з розмірами молекул. Середній діаметр однослойной вуглецевої нанотрубки становить близько 1 нанометра. Якщо ж вдасться "змусити" одну нанотрубку зберігати один біт інформації, то пам'ять з їхньої основі берегтиме колосальні обсяги інформації, адже сучасні осередки flash-памяти, бережуть один біт інформації, мають розміри від 50 до 90 нанометрів.

Вчені з Техаського університету вже досить давно працюють над проблемою створення flash-памяти з урахуванням вуглецевих нанотрубок. Дослідники хочуть домогтися щільності зберігання інформації близько сорока гигабит на квадратний сантиметр. Але це ще межа. Як стверджує дослідники, розмістивши нанотрубки у різних шарах пам'яті, можна створити тривимірний чіп flash-памяти, який зберігати до 1000 терабит інформацією кубічному сантиметрі. Порівняйте, 1 терабайт - на цю кількість інформації, що можна записати на 26 DVD-дисках.

Архітектура flash-памяти з урахуванням нанотрубок досить просте: кожна осередок пам'яті і двох від перетинання нанотрубок, містять всередині домішки заліза, чи уміщені у ферромагнитное оточення. Вчені збираються зберігати інформацію в нанотрубках, використовуючи принцип магнітної записи, аналогічний з того що застосовується у комп'ютерних винчестерах. У ролі носія інформації виступить матриця нанотрубок. 

Рис. 1. Модель нанотрубки

Як сказав одне із дослідників, Лазло Кіш: "... У матриці нанотрубок місце їх перетину може зберігати один біт інформації".

Кількість струму, викликаного через немагнитный шар, оточений двома намагниченными верствами, залежить від своїх магнітної орієнтації у просторі. Кожен електрон має власну магнітну орієнтацію, тому верстви, орієнтовані погоджується з електронами, ні перешкоджати перебігові струму, тоді як верстви, орієнтовані протилежно, перешкоджатимуть перебігові струму.

У нанопамяти роль верств відіграватимуть пересічні нанотрубки, магнітну орієнтацію яких можна буде міняти з допомогою електричних імпульсів різної полярності. А зчитувати логічне стан "1" чи "0" здійснюватимуть понад слабкі електричні сигнали певної полярності. Отже, якщо магнітна орієнтація нанотрубок встановлено протилежно посылаемому імпульсу зчитування, то низькою величині струму імпульсу визначатиметься значення "0". І навпаки - якщо магнітна орієнтація нанотрубок збігаються з напрямом електронів в імпульсі, то амплітуда струму імпульсу відповідатиме логічного "1". Отримана пам'ять буде енергонезалежної, тобто. під час зняття напруженості із устрою дані на чіпі зберігатимуться.

Рис. 2. Матриця осередків пам'яті з нанотрубок

Як ми казали раніше, нанотрубки характеризуються досить малими розмірами і хорошу провідність електрики. "Завдяки цим двом чинникам можна зробити припущення, що готовий чіп берегтиме досить багато інформації та споживати під час роботи мало енергії. Також швидкість чтения/записи буде високої - до 1000 гигабит в секунду", - каже Кіш.

Проте пам'ять з урахуванням нанотрубок - лише проект. Цього року вчені планують виготовити прототип однієї осередки зберігання даних у тому, щоб отримати, у якому напрузі та за яких працюватиме нове наноустройство. Далі, зібравши кілька елементів в тривимірний шар, дослідники прагнуть зробити перший тривимірний чіп пам'яті Як заявляє керівник робіт, професор Аджаян, прототип робочого тривимірного чіпа буде готовий вже п'ять років.

Проте відомо, що треба буде близько 15 років на здобуття права створити інтегральні комп'ютерні чіпи, розроблені Нобелівським лауреатом Джеком Кілбі. Робота над елементами з урахуванням нанотрубок в такому ж зародковому стані, як та вироблення першого транзистора, тому встановлення цієї технології в наноелектроніку доведеться почекати.

Список літератури

Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайту http://www.nanonewsnet.ru

Схожі реферати:

Нові надходження

Замовлення реферату

Реклама

Навігація