/ 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
22.07.2016

Кишечную палочку превратили в биокомпьютер

Молекулярные биологи из Массачусетского технологического института превратили кишечную палочку в конечный автомат — систему, которая принимает одно из нескольких состояний в зависимости от внешнего воздействия. Более того, бактерии запоминали те операции, которые они выполняли.

Подробнее
21.07.2016

POKEMON GO ПОКАЗЫВАЕТ, КАКИМ БУДЕТ НАШЕ БУДУЩЕЕ С ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТЬЮ

Pokemon Go — не обычная игра про покемонов, в которой игрок использует портативное игровое устройство для исследования цифрового мира. Вместо этого она создает опыт дополненной реальности, который превращает реальный мир в игровую карту. Вместо исследования виртуального мира в поисках Чаризардов и Веномотов, нам приходится исследовать мир реальный.

Подробнее
15.07.2016

Японский робоскелет получил многоволоконные мышцы

Мускулоскелетный робот создан лабораторией Сузумори в Токийском технологическом институте. Он приводится в движение многоволоконными искусственными мышцами, каждое волокно которых сокращается и расслабляется пневматически.

Подробнее
11.07.2016

УЧЁНЫЕ СОЗДАЛИ КИБЕРСКАТА ИЗ КРЫСИНЫХ КЛЕТОК

Изобретение американских учёных сделано из клеток крысиных сердец и умеет плавать, а ещё киберскатом можно управлять с помощью лучей света. Рукотворное водоплавающее изготовлено из резины, может похвастаться золотым скелетом, а кардиомиоциты генно-модифицированных крыс помогают «рыбке» двигаться.

Подробнее
11.07.2016

Александр Фединцев: "Мы должны научиться продлевать жизнь на такой период времени, который мы уже прожили"

В рамках Международной конференции "Биомедицинские инновации для здорового долголетия" мы поговорили о продлении жизни с исследователем Александром Фединцевым.

Подробнее
07.07.2016

УЧЁНЫЕ ИЗ ТОМСКА РАЗРАБОТАЛИ НЕНАРКОТИЧЕСКОЕ ОБЕЗБОЛИВАЮЩЕЕ СРЕДСТВО

Сотрудники томской компании «ИФАР» совместно с Институтом органической химии СО РАН ведут разработку обезболивающего препарата, не вызывающего наркотического воздействия на организм.

Подробнее
03.07.2016

Евгений Рогаев: "Человек не должен страдать от болезней"

В рамках Международной конференции "Биомедицинские инновации для здорового долголетия" мы поговорили с ученым-генетиком Евгением Рогаевым.

Подробнее
03.07.2016

Арнольд Митницкий: "Мы на пороге понимания процессов старения"

В рамках Международной конференции "Биомедицинские инновации для здорового долголетия" мы поговорили с исследователем из Канады Арнольдом Митницким.

Подробнее
24.06.2016

GOOGLE НАЗВАЛА ПЯТЬ КЛЮЧЕВЫХ ПРОБЛЕМ БЕЗОПАСНОСТИ РОБОТОВ

Google переживает за искусственный интеллект. Не за то, что он станет враждебным и захватит мир, а за то, что полезный домашний робот, например, может случайно полоснуть своего хозяина ножом. Одна из последних работ исследователей ИИ в Google посвящена «Конкретным проблемам безопасности ИИ».

Подробнее
23.06.2016

Зомби против мельниц. Где скрываются душа и разум человека

Сознание, а также наличие души, является одной из загадок, полного понимания которой у современной науки нет. Поэтому воспринимать этот феномен многие предлагают посредством субъективного опыта. Одним из тех, кто предложил свой метод восприятия метафизических величин, стал австралийский философ Дэвид Чалмерс, который высказал их в рамках лекции, прочитанной в МГУ при поддержке Московского центра исследования сознания. «Лента.ру» записала некоторые тезисы его выступления.

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»