/ 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
28.02.2017

Boston Dynamics официально представила робота на колесах Handle

Робототехническая компания Boston Dynamics официально представила двухколесного робота Handle. Краткая информация о характеристиках робота и демонстрационная видеозапись опубликованы на YouTube.

Подробнее
23.02.2017

УЧЁНЫЕ ОРГАНИЗОВАЛИ ПЕРВЫЙ В ИСТОРИИ ПОЕДИНОК ДВУХ КВАНТОВЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

Впервые в истории два квантовых компьютера сошлись лицом к лицу на ринге за звание чемпиона. Учёные подготовили серию экспериментов, которые должны были выявить победителя среди квантовых компьютеров, созданных стараниями инженеров Университета Мэриленда, а также компании IBM.

Подробнее
22.02.2017

Волокно «три в одном» совместило все стадии оптогенетики

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали тонкое эластичное волокно диаметром с человеческий волос, позволяющее доставлять оптические, электрические и химические сигналы в мозг. Волокно, таким образом, представляет собой устройство «три в одном», совмещающее в себе функции сразу всех основных устройств, использующихся в оптогенетике.

Подробнее
20.02.2017

Россиянин построил говорящую модель терминатора T-800

Житель Перми Александр Осипович с помощью 3D-печати построил говорящего робота, который выглядит как киборг T-800 из художественного фильма «Терминатор».

Подробнее
13.02.2017

РОБОТЫ ПРОТИВ НАСЕКОМЫХ: ПОЧЕМУ КРОШЕЧНЫЕ ДРОНЫ ПРОИГРЫВАЮТ ПЧЕЛАМ?

В японском журнале «Кем» появилась статья, в которой группа ученых продемонстрировала возможности своего дрона на примере открытого цветка бамбуковой лилии (Lilium japonicum). Немного попрактиковавшись, устройство смогло забрать 41% доступной пыльцы за три раза и успешно опылить 53 из 100 цветков.

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
/ 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»