/ 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
03.12.2016

Разработан имплантат для прицельной доставки и длительного высвобождения лекарств

Американские ученые разработали универсальный имплантат для длительного высвобождения лекарств в заданной точке организма, например, в опухоли.

Подробнее
03.12.2016

Дополненная реальность и компьютерные игры уменьшили фантомные боли

Исследователи из шведского Технического университета Чалмерса показали, что с помощью дополненной реальности можно вдвое снизить болевые ощущения в утраченных конечностях (фантомные боли).

Подробнее
22.11.2016

Можно ли перевести часы старения?

Ученые из Калтеха и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали новый подход к удалению клеточных повреждений, которые накапливаются с возрастом. Этот метод потенциально может помочь замедлить или обратить важные процессы, связанные со старением

Подробнее
20.11.2016

ОТКУДА НАМ ЗНАТЬ, ЧТО МЫ НА САМОМ ДЕЛЕ НЕ РОБОТЫ?

В набирающем популярность сериале «Мир Дикого Запада» у некоторых андроидов начинают возникать — даже не мысли — проблески в их искусственном самосознании, что парк роботов был создан, чтобы их могли убивать и трахать богатые толстосумы, приезжающие в «Мир Дикого Запада», чтобы поиграть в ковбоев. Реальность рушится, и мы начинаем задаваться вопросом: а откуда нам знать, что мы на самом деле люди, а не своего рода искусственный интеллект в человеческой оболочке, убежденный, что он человек? Может ли человеческое творение иметь свободу воли? И если нет разницы между роботом и человеком, какая разница?

Подробнее
19.11.2016

Модульный экзоскелет спасет строителей от травм

Американская компания SuitX представила новый модульный экзоскелет MAX (Module Agile eXoskeleton, модульный быстрый экзоскелет). Этот аппарат состоит из трех модулей — поддержки ног, спины и верхнего плечевого пояса — и предназначен для облегчения выполнения однообразных действий. Разработчик полагает, что новый экзоскелет поможет, например, строителям избежать профессиональных травм.

Подробнее
14.11.2016

Парализованные обезьяны снова начали ходить благодаря мозговому импланту

Макаки, парализованные из-за серьёзных повреждений спинного мозга, восстановили способность двигаться через шесть дней после получения травмы. В этом им помогло устройство под названием «цереброспинальный интерфейс»

Подробнее
10.11.2016

НЕЙРОНЫ, ВЫРАЩЕННЫЕ ИЗ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК, МОГУТ ЗАМЕНИТЬ ПОВРЕЖДЕННЫЕ ОБЛАСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Недавно группа исследователей провела удачную серию экспериментов, в ходе которой пересаженные эмбриональные стволовые клетки смогли самостоятельно дифференцироваться в нейроны головного мозга, заменив поврежденные ткани.

Подробнее
06.11.2016

Герман Кричевский: NBICS-технологии для Мира и Войны

В 2016 году выходит электронная версия книги профессора Германа Кричевского «Нано-, био-, инфо-, когно-, социо- (NBICS) – технологии для Мира и Войны».

Подробнее
31.10.2016

Создан поедающий живые организмы робот

«Рот» робота изготовлен из мягкой полимерной мембраны. Через него в машину всасывается вода с живыми организмами. «Еда» попадает в искусственный желудок — микробный топливный элемент, где ее разлагают бактерии. Таким образом робот получает необходимую для его функционирования электроэнергию. Отходы выбрасываются через отверстие в задней части устройства.

Подробнее
31.10.2016

В ПЕКИНЕ ПРОДЕМОНСТРИРОВАЛИ НОВЫХ ЧЕЛОВЕКОПОДОБНЫХ РОБОТОВ

Кажется, скоро роботов совершенно не получится с первого взгляда отличить от обычного человека. Китайский институт науки и техники показал свои новейшие разработки на всемирной конференции робототехники в Пекине.

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»