/ 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
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
20.06.2016

Ученые обратили вспять старение мышц

Ученые обратили вспять старение мышц Физиологи из Колумбийского университета выяснили, что во время физических тренировок человеческие кости производят гормон остеокальцин, который увеличивает производительность мышц. Выработка остеокальцина в организме снижается с возрастом, начиная с 30 лет у женщин и с 50 лет у мужчин.

Подробнее
20.06.2016

ПЕРЧАТКИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ CONTACT CI УЛУЧШАТ ИГРОВОЙ ОПЫТ

Разработка компании Contact Ci позволит пользователю улучшить получаемые в виртуальной реальности игровые впечатления.

Подробнее
20.06.2016

Память «прокачали» отсроченной тренировкой

Нидерландские и британские ученые обнаружили, что физические упражнения, выполненные через четыре часа после обучения, улучшают запоминание материала.

Подробнее
11.06.2016

Лондонский музей собирает средства на «оживление» столетнего робота 10 июн Александр Корнев Комментариев: 0

Британский научный музей завершает на краудфандинговой платформе Kickstarter сбор средств на реконструкцию робота Эрика – одного из первых в мире андроидов, представленного в 1928 году на ежегодном собрании Общества инженеров-моделистов.

Подробнее
10.06.2016

Робот-дворецкий будет тихо управлять умным домом с помощью физических иконок

Исследователи из Междисциплинарного центра в Герцлии, Корнелльского университета и компании SK Telecom разработали прототип социального робота, предназначенного для тактильного управления умным домом.

Подробнее
09.06.2016

Eidos-Montréal и Open Bionics выпустят протезы как в Deus Ex

Eidos-Montréal совместно с Open Bionics готовят к выпуску роботизированные протезы рук в стиле Deus Ex. Разрабатываются два дизайна протезов: один — очень детальный вариант руки Адама Дженсена в варианте будущей игры Mankind Divided, второй — в более угловатом стиле, по вселенной Deus Ex.

Подробнее
09.06.2016

Google приблизился к созданию универсального квантового компьютера

Инженеры и ученые компании Google создали прототип универсальной системы квантовых вычислений, которая работает благодаря комбинации сверхпроводников и так называемых адиабатических квантовых систем.

Подробнее
06.06.2016

Биологи из MIT и Сколково открыли первый РНК-редактор для живых клеток

Ученые из MIT, Сколтеха и ряда университетов США обнаружили у бактерий необычный CRISPR "редактор" РНК, который в будущем, возможно, позволит вносить направленные изменения в работу генов в живой клетке и гибко управлять работой генов в определенные временные промежутки, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

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»