Quantcast
Channel: Technion – Israel Institute of Technology
Viewing all articles
Browse latest Browse all 2061

התקן ננומטרי סולל דרך לטכנולוגיות זיכרון, חישה ומחשוב קוונטי

$
0
0

פרופ' יובל יעיש, ד"ר שרון רכניץ וד"ר טל טבצ'ניק מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע"ש ויטרבי פיצחו את אחת התעלומות הגדולות במדעי החומר הנוגעת לדרך בה מערכות ננומטריות מאבדות אנרגיה, זאת באמצעות פיתוח מתנד מכני חדשני המבוסס על שפופרות פחמן.

מתנד הוא התקן המייצר אות חשמלי מחזורי, והטכנולוגיה שפיתחו חוקרי הטכניון מאריכה את חיי המתנד ומגבירה משמעותית (פי עשרה!) את רגישות תדר התהודה שלו להפרעות חיצוניות, וזאת כתוצאה מצורתו הקשתית. שפופרות פחמן זעירות הומצאו לפני כשני עשורים, וכיום מהוות את הבסיס להתקנים אלקטרונים רבים ולהעברת חום, זאת בשל תכונותיהן הייחודיות: חוזק, עמידות למתיחה והמרה של אותות מכניים לאותות חשמליים ולהיפך.

מהוד (Resonator) הוא מתקן הכולא בתוכו גלים ומעצים אותם באמצעות החזרתם מדופן לדופן בתהליך הקרוי העצמה תהודתית. כיום יש בעולם מהודים מתוחכמים ומשוכללים מסוגים שונים אך אנו מכירים גם מהודים פשוטים המוכרים לכולנו – למשל תיבת התהודה של גיטרה, המעצימה את הצלילים שמפיקים המיתרים, או גוף החלילית המעצים את הצלילים הנוצרים בפיית הכלי.

איור 1: סכמה של מעגל המדידה (a), מודל תיאורטי (b) ותדרי תהודה כפונקציה של מתח השער (c, d).

 איור 1: סכמה של מעגל המדידה (a), מודל תיאורטי (b) ותדרי תהודה כפונקציה של מתח השער (c, d).

חוקרי הטכניון חיברו כאמור את שני העולמות האלה – מהודים ושפופרות פחמן – ויצרו לראשונה מהודים בשתי קונפיגורציות יציבות אפשריות – כמו קליפס מכופף לשיער שיכול להיות פתוח או סגור או סרגל דק שכשלוחצים עליו הוא יכול להתכופף מעלה או מטה. כיפוף זה של שפופרות הפחמן מקנה להן תכונות חדשות, מאפשר רגישות רבה של תדר התהודה האופייני לכל מצב יציב ומימוש תלת ממדי של אי-יציבות על שם אוילר-ברנולי במעבר בין שני המצבים היציבים.

כיווץ ממדי המהוד לרמה הננומטרית משפר את ביצועיו ומספק הצצה לתופעות קוונטיות שאינן זמינות בהתקני MEMS – מערכות מיקרו-אלקטרומכניות שהן בדרך כלל גדולות. ההתקנים שייצרו חוקרי הטכניון מאששים תאוריה מ-2012, הדנה במנגנוני איבוד האנרגיה במערכות ננומטריות. המחקר מראה כי תנודות תרמיות אקראיות של הצינורית ותגובה לא לינארית של המהוד מרחיבים את תדר התהודה ומקטינים את מקדם הטיב  (Quality Factor) שלו.

החוקרים מדגימים את פיזור האנרגיה במרחב הננומטרי ומציגים מבנה חדש לגמרי של שפופרות פחמן ננומטריות. להערכתם, לפיתוח החדשני יהיו השלכות משמעותיות בפיתוח טכנולוגיות ננומטריות אלקטרומכניות ובהן טכנולוגיות חישה רגישות במיוחד, זיכרון משופר, קיוביטים מכניים ומחשוב קוונטי.

המחקר פורסם בכתב העת Nature Communications. הוא נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF), ומכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה (RBNI). המחקר מומש בחדרים הנקיים של המרכז למיקרו-ננואלקטרוניקה (MNFU – Micro & nano Fabrication Unit).

למאמר ב Nature Communicationsלחצו כאן

מעבר תלת מימדי של צינורית הפחמן בין שני המצבים היציבים

דחיסה של צינורית פחמן מעבר לנקודת אי-היציבות של אוילר-ברנולי

The post התקן ננומטרי סולל דרך לטכנולוגיות זיכרון, חישה ומחשוב קוונטי first appeared on Technion - Israel Institute of Technology.


Viewing all articles
Browse latest Browse all 2061

Trending Articles


Vimeo 10.7.1 by Vimeo.com, Inc.


UPDATE SC IDOL: TWO BECOME ONE


KASAMBAHAY BILL IN THE HOUSE


Girasoles para colorear


Presence Quotes – Positive Quotes


EASY COME, EASY GO


Love with Heart Breaking Quotes


Re:Mutton Pies (lleechef)


Ka longiing longsem kaba skhem bad kaba khlain ka pynlong kein ia ka...


Vimeo 10.7.0 by Vimeo.com, Inc.


FORECLOSURE OF REAL ESTATE MORTGAGE


FORTUITOUS EVENT


Pokemon para colorear


Sapos para colorear


Smile Quotes


Letting Go Quotes


Love Song lyrics that marks your Heart


RE: Mutton Pies (frankie241)


Hato lada ym dei namar ka jingpyrshah jong U JJM Nichols Roy (Bah Joy) ngin...


Long Distance Relationship Tagalog Love Quotes