Kemikere skaber hurtigere og mere effektiv måde at behandle oplysninger på

Kemikere fra University of Waterloo har fundet en meget hurtigere og mere effektiv måde at gemme og behandle oplysninger ved at udvide begrænsningerne for, hvordan strømmen af ​​elektricitet kan bruges og styres.

I en nylig udgivet undersøgelse, kemikerne opdagede, at lys kan fremkalde magnetisering i visse halvledere - standardklassen af ​​materialer, der er kernen i alle computerenheder i dag.

"Disse resultater kunne muliggøre en grundlæggende ny måde at behandle, overførsel, og gemme oplysninger via elektroniske enheder, det er meget hurtigere og mere effektivt end konventionel elektronik. "

I årtier, computerchips er skrumpet takket være en jævn strøm af teknologiske forbedringer i behandlingstætheden. Eksperter har, imidlertid, advaret om, at vi snart når slutningen af ​​den tendens, der er kendt som Moores lov, hvor antallet af transistorer per kvadrattomme på integrerede kredsløb fordobles hvert år.

"Kort fortalt, der er en fysisk grænse for ydeevnen for konventionelle halvledere samt hvor tæt du kan bygge en chip, "sagde Pavle Radovanovic, en professor i kemi og medlem af Waterloo Institute for Nanotechnology. "For fortsat at forbedre chipydelsen, du bliver enten nødt til at ændre materialet, transistorer er lavet af - fra silicium, sige til carbon nanorør eller grafen - eller ændre, hvordan vores nuværende materialer lagrer og behandler information. "

Radovanovics fund er muliggjort af magnetisme og et felt kaldet spintronics, som foreslår at gemme binær information inden for elektronens spinretning, ud over dets afgift og plasmonik, som studerer kollektive svingninger af elementer i et materiale.

"Vi har dybest set magnetiseret individuelle halvledende nanokrystaller (små partikler næsten 10, 000 gange mindre end bredden af ​​et menneskehår) med lys ved stuetemperatur, "sagde Radovanovic." Det er første gang, at nogen har været i stand til at bruge kollektiv bevægelse af elektroner, kendt som plasmon, at fremkalde en stabil magnetisering inden for et sådant ikke-magnetisk halvledermateriale. "

Ved manipulation af plasmon i dopede indiumoxid -nanokrystaller viser Radovanovics fund, at de magnetiske og halvledende egenskaber faktisk kan kobles, alt uden at have brug for ultralave temperaturer (kryogener) for at betjene en enhed.

Han forudser, at fundene i første omgang kunne føre til meget følsomme magneto-optiske sensorer til termisk billeddannelse og kemisk registrering. I fremtiden, han håber at udvide denne tilgang til kvantefornemmelse, data opbevaring, og behandling af kvanteoplysninger.

Resultaterne af forskningen blev vist for nylig i tidsskriftet Naturnanoteknologi .