/ Новости

18.02.2016

Российские ученые совершили революционное открытие в нанофотонике

Исследователи из Московского физико-технического института впервые экспериментально продемонстрировали, что нанофотонные компоненты на основе меди могут успешно работать в фотонных устройствах, ранее считалось, что необходимыми для этого свойствами обладают только компоненты на основе золота и серебра. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале NanoLetters.

Революционное для фотоники и компьютеров будущего открытие сделали исследователи из лаборатории нанооптики и плазмоники центра наноразмерной оптоэлектроники МФТИ. Им впервые удалось произвести нанофотонные компоненты на основе меди, которые по своим характеристикам не уступают аналогам из золота. Примечательно, что медные компоненты были произведены учеными в рамках стандартного технологического процесса, используемого для производства большинства современных микросхем. Это означает, что именно медные нанофотонные компоненты смогут в самом ближайшем будущем стать основой для энергоэффективных источников излучения, сверхчувствительных сенсоров и датчиков, а также высокопроизводительных оптоэлектронных процессоров, работающих на нескольких тысячах ядер.

Открытие было сделано в рамках так называемой нанофотоники – области, исследований, работающей в том числе над тем, чтобы заменить существующие в вычислительных устройствах компоненты на более совершенные за счет использования фотонов вместо электронов. Однако, в то время как основной компонент современной электроники, транзистор, может быть уменьшен до нескольких единиц нанометров, дифракция света ограничивает минимальные размеры фотонных компонентов величиной приблизительно равной длине волны света (порядка 1 микрометра). Несмотря на фундаментальность этого так называемого дифракционного предела, его возможно преодолеть используя металл-диэлектрические структуры и создать действительно наноразмерные фотонные компоненты. Во-первых, большинство металлов обладают отрицательной диэлектрической проницаемостью на оптических частотах, и свет не может в них распространяться, проникая на глубину всего лишь около 25 нанометров. Во-вторых, свет может быть преобразован в поверхностные плазмон-поляритоны, поверхностные волны распространяющиеся вдоль поверхности металла. Таким образом становится возможным перейти от привычной трехмерной к фактически двумерной фотонике на основе поверхностных плазмонов, известной как плазмоника, и управлять светом уже на масштабах порядка 100 нанометров, т.е. далеко за дифракционным пределом.

 

Ранее считалось, что для создания эффективных фотонных металл-диэлектрических наноструктур могут использоваться только два металла – золото и серебро, – в то время как все остальные металлы характеризуются настолько большим поглощением, что не могут быть альтернативой этим двум материалам. Однако на практике создавать компоненты на основе золота и серебра не представляется возможным, потому что оба металла, будучи "благородными", практически не вступают в химические реакции, а значит, из них крайне трудно, дорого и в большинстве случаев просто невозможно создавать наноструктуры – основу современной фотоники.

Исследователи из МФТИ нашли решение этой проблемы. На основании обобщения теории для так называемых плазмонных металлов они еще в 2012 году выяснили, что медь как оптический материал может не только составить конкуренцию золоту, но и превзойти его. В отличие от золота, медь можно довольно легко структурировать, использую жидкостное или плазменное травление, и создавать на ее основе наноразмерные компоненты, которые легко интегрируются в фотонные или электронные интегральные схемы на основе кремния.

Исследователям понадобилось более двух лет, чтобы закупить необходимое оборудование, разработать технологический процесс, изготовить образцы, провести множество независимых измерений и экспериментально подтвердить эту гипотезу. "В результате нам удалось создать медные чипы, оптические свойства которых ни в чем не уступают золотым аналогам, – приводит пресс-служба МФТИ слова лидера исследования Дмитрия Федянина. — Более того, мы добились этого в производственном цикле, совместимом с КМОП-технологией, которая является основой всех современных интегральных схем, включая микропроцессоры. Это своего рода революция в нанофотонике".

Эти исследования создают фундамент для начала практического использования медных нанофотонных и плазмонных компонентов, которые уже в ближайшем будущем будут использованы при создании светодиодов, нанолазеров, высокочувствительных сенсоров и датчиков для мобильных устройств, высокопроизводительных оптоэлектронных процессоров, насчитывающих до нескольких десятков тысяч ядер, для видеокарт, персональных компьютеров и суперкомпьютеров.

Источник: http://ria.ru/science/20160218/1376567231.html





30.05.2045

Стать расой бессмертных – главная эволюционно-историческая задача человечества в III тысячелетии

Имея мышление бессмертных, парадигму бессмертных в качестве мировоззренческой основы, такие люди обязательно реализуют подобные технологии, и мир радикально изменится. Эволюционная ветвь гомо сапиенс в очередной раз сделает крутой вираж и вынесет человечество к невообразимым высотам, туда, где раньше парили только избранные одиночки – бессмертные и боги.

Подробнее
27.01.2017

В ИННОПОЛИСЕ СОЗДАЛИ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО РОБОТА

Специалисты лаборатории когнитивных робототехнических систем из Университета Иннополис сделали эмоционального робота. Гагарин — так назвали они своё детище — способен распознавать эмоции собеседника и воспроизводить их самостоятельно. Ещё робот говорит по-русски, узнаёт предметы и может поддержать разговор на определённые темы.

Подробнее
27.01.2017

УЧЁНЫЕ СОЗДАЛИ ПЕРВЫЙ ЖИЗНЕСПОСОБНЫЙ ЭМБРИОН ГИБРИДА ЧЕЛОВЕКА И СВИНЬИ

Впервые в истории науки учёным удалось создать жизнеспособный эмбрион химеры, представляющей собой гибрид человека и свиньи.

Подробнее
26.01.2017

ЯПОНСКИЕ ГЕНЕТИКИ ВЫРАСТИЛИ ПОДЖЕЛУДОЧНУЮ ЖЕЛЕЗУ МЫШИ В ТЕЛЕ КРЫСЫ

Выращивание живых искусственных органов — действительно непростая задача. Если каких-то 5-10 лет назад это казалось практически невозможным, то сегодня наука значительно продвинулась в этом направлении, и вырастить новый орган уже не кажется такой фантастической задачей. Но группа ученых из Токио пошла еще дальше, и им впервые в мире удалось вырастить орган одного организма в теле существа другого вида.

Подробнее
18.01.2017

ГЛАВНЫЙ БИОТЕХНОЛОГ DARPA: «2017 ГОД ВЫНЕСЕТ НАМ МОЗГ»

Новый офис биологических технологий (BTO) DARPA поставил перед собой задачу «использовать силу биологических систем» и разработки новых оборонных технологий, конечно. За прошедший год, получив бюджет почти в 300 миллионов долларов, он исследовал проблемы улучшения памяти, симбиоза машин и людей и ускорения обнаружения заболеваний и отклика на них.

Подробнее
07.01.2017

ТУТОВЫЙ ШЕЛКОПРЯД УПРАВЛЯЕТ МИНИАТЮРНЫМ АВТОМОБИЛЕМ ПРИ ПОМОЩИ РОБОТА

Группа ученых из Центра передовой науки и технологий Токийского университета сконструировала чувствительного к запаху робота, способного двигаться в направлении источника запаха.

Подробнее
06.01.2017

ЭТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗМЕНЯТ ВАШУ ЖИЗНЬ В 2017 ГОДУ

Как и в научно-фантастических фильмах, флагманские телефоны этого года будут практически на весь экран. Некоторые из нас начнут носить компьютеры на лицах. И высока вероятность, что искусственный интеллект начнет принимать решения от вашего имени.

Подробнее
05.01.2017

РОССИЙСКИЕ УЧЁНЫЕ РАЗРАБАТЫВАЮТ СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КЛЕТКАМИ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТА

Группа отечественных ученых из лаборатории новых лекарственных форм Томского политехнического университета работает над созданием технологии, дающей возможность управлять мезенхимальными стволовыми клетками организма. Эта технология, как утверждают исследователи, позволит более эффективно лечить онкологические заболевания.

Подробнее
29.12.2016

РЕДАКТИРОВАНИЕ ГЕНОВ СПАСАЕТ ПЕРВЫЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ЖИЗНИ

Редактирование генов открыло перед учёными двери в неизведанный мир, мир, полный новых возможностей, способный подарить жизнь, казалось бы, безнадёжно больным людям. Экспериментальные методы лечения, использующие редактирование генов, уже приносят свои первые плоды.

Подробнее
29.12.2016

Нейросеть помогла понять распознавание лиц мозгом

Международная группа ученых составила уточненную пространственно-временную карту нейронных связей, которые отвечают за распознавание лиц. Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Подробнее
26.12.2016

Названа главная проблема мировой науки

Британские ученые назвали основную, по их мнению, проблему мировой науки. Она заключается в том, что исследования не публикуются на английском языке и поэтому не получают широкую известность. О работе исследователей, опубликованной в журнале PLOS Biology, сообщает EurekAlert!

Подробнее
/ мнения экспертов и членов инициативной группы
Больше мнений

Войти как пользователь:

Если вы зарегистрированы на одном из этих сайтов, вы можете пройти быструю регистрацию. Для этого выберите сайт и следуйте инструкциям.

Войти по логину 2045.ru

Email:
У Вас еще нет логина на 2045? Зарегистрируйтесь!
Уважаемый единомышленник, если вы поддерживаете цели и ценности Стратегического общественного движения «Россия 2045», регистрируйтесь на нашем портале.

Быстрая регистрация:

Если вы зарегистрированы на одном из этих сайтов, вы можете пройти быструю регистрацию. Для этого выберите сайт и следуйте инструкциям.

Регистрация

Имя:
Фамилия:
Сфера деятельности:
Email:
Пароль:
Введите код с картинки:

Показать другую картинку

Восстановить пароль

Email:

Текст:
Email для связи:
Вложение ( не более 5 Мб. ):
 
Закрыть
план работ корпорации «Бессмертие»