日科學(xué)家發(fā)明微型振蕩器 有望搭建納米機(jī)械計算機(jī)
日本NTT公司的兩名科學(xué)家發(fā)明了一種微型機(jī)械振蕩器，它可以表征0和1，從而有望成為納米計算機(jī)的基本元件。研究結(jié)果刊登于近期的《自然•納米技術(shù)》在線版。
這種振蕩器呈橋型，尺寸很小，橋下的溝深4微米，橋長260微米，寬84微米，厚1.35微米，主要材料是目前廣泛應(yīng)用的半導(dǎo)體砷化鎵。橋端的箝位點(diǎn)為三明治結(jié)構(gòu)：砷化鎵薄層位于金電極和“二維電子系統(tǒng)”之間。
當(dāng)把符合橋的固有頻率的交流電加諸其上，橋會垂直地振蕩。其原理是：交流電導(dǎo)致砷化鎵薄層中的原子錯位，進(jìn)而使薄層中的正負(fù)電荷分離，產(chǎn)生一個張力，使橋微微彎折。通過調(diào)節(jié)電壓，這一運(yùn)動可轉(zhuǎn)化為共振，共振模式可用來存儲比特信息。比如臨近的振蕩器共振相位不同，便能夠代表0和1。
以機(jī)械操作而非電子操作實(shí)現(xiàn)計算，這一概念在50年前就已被提出。由于晶體管計算機(jī)迅速發(fā)展，它一度被淡忘，NTT研究人員的發(fā)明重新引發(fā)了對機(jī)械計算機(jī)的興趣。用機(jī)械元件搭建出的納米計算機(jī)的運(yùn)行速度很可能不如晶體管計算機(jī)那么快，但也有其優(yōu)點(diǎn)，與晶體管計算機(jī)相比，納米機(jī)械計算機(jī)更不怕電磁沖擊，更節(jié)能，可應(yīng)用于無需快速計算的領(lǐng)域，比如移動電話和汽車。
這種振蕩器呈橋型，尺寸很小，橋下的溝深4微米，橋長260微米，寬84微米，厚1.35微米，主要材料是目前廣泛應(yīng)用的半導(dǎo)體砷化鎵。橋端的箝位點(diǎn)為三明治結(jié)構(gòu)：砷化鎵薄層位于金電極和“二維電子系統(tǒng)”之間。
當(dāng)把符合橋的固有頻率的交流電加諸其上，橋會垂直地振蕩。其原理是：交流電導(dǎo)致砷化鎵薄層中的原子錯位，進(jìn)而使薄層中的正負(fù)電荷分離，產(chǎn)生一個張力，使橋微微彎折。通過調(diào)節(jié)電壓，這一運(yùn)動可轉(zhuǎn)化為共振，共振模式可用來存儲比特信息。比如臨近的振蕩器共振相位不同，便能夠代表0和1。
以機(jī)械操作而非電子操作實(shí)現(xiàn)計算，這一概念在50年前就已被提出。由于晶體管計算機(jī)迅速發(fā)展，它一度被淡忘，NTT研究人員的發(fā)明重新引發(fā)了對機(jī)械計算機(jī)的興趣。用機(jī)械元件搭建出的納米計算機(jī)的運(yùn)行速度很可能不如晶體管計算機(jī)那么快，但也有其優(yōu)點(diǎn)，與晶體管計算機(jī)相比，納米機(jī)械計算機(jī)更不怕電磁沖擊，更節(jié)能，可應(yīng)用于無需快速計算的領(lǐng)域，比如移動電話和汽車。
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