Когда электроника сократится до наноразмеров, они все равно будут хороши, как золото?
banner
banner
banner
banner

Когда электроника сократится до наноразмеров, они все равно будут хороши, как золото?

12
As electronics shrink to nanoscale, will they still be good as gold?

Глубоко внутри компьютерных чипов крошечные провода из золота и других проводящих металлов несут электричество, используемое для обработки данных.

Но поскольку эти взаимосвязанные цепи сокращаются до наноразмерных, инженеры беспокоятся о том, что давление, например, вызванное тепловым расширение, когда ток протекает через эти провода, может привести к тому, что золото будет вести себя больше как жидкость, чем твердое тело, что делает наноэлектронику ненадежной. Это, в свою очередь, может заставить разработчиков микросхем искать новые материалы для изготовления этих критических проводов.

Но в соответствии с новым документом в Письма физического обзора , чип дизайнеры могут быть спокойны «Золото все еще ведет себя как твердое тело в этих небольших масштабах», – говорит инженер-механик из Стэнфорда Венди Гу, который руководил командой, которая выяснила, как создать давление для частиц золота длиной всего 4 нанометра – самых маленьких частиц, когда-либо измеренных, – чтобы оценить, могут ли протекать потоки тока. вызвать разрушение атомной структуры металла.

Чтобы провести эксперимент, команде Гу сначала нужно было найти способ поместите крошечные частицы золота под экстремальное давление, одновременно измеряя, насколько это давление повредило атомную структуру золота.

Чтобы решить первую проблему, они обратились к области физики высокого давления, чтобы позаимствовать устройство, известное как ячейка с алмазной наковальней. Как видно из названия, молоток и наковальня – это алмазы, которые используются для сжатия золота. Как объяснил Гу, наночастица золота построена как небоскреб с атомами, образующими кристаллическую решетку из аккуратных рядов и столбцов. Она знала, что давление наковальни выбьет некоторые атомы из кристалла и создаст крошечные дефекты в золоте.

Следующая задача заключалась в обнаружении этих дефектов в наноразмерном золоте. Ученые направили рентгеновское излучение через алмаз на золото. Дефекты в кристалле заставили рентгеновские лучи отражаться под разными углами, чем на несжатом золоте. Измеряя изменения углов, под которыми рентгеновские лучи отражались от частиц до и после приложения давления, команда смогла определить, сохранили ли частицы деформации или вернулись в свое первоначальное состояние, когда давление было снято

«Дефекты остаются после снятия давления, что говорит нам о том, что золото ведет себя как твердое тело даже на таких масштабах», Гу сказал.

На практике ее выводы означают, что производители чипов могут с уверенностью знать, что они смогут разрабатывать стабильные наноустройства с использованием золота – материала, которому они знали и которому доверяли на протяжении десятилетий – на долгие годы.

«В обозримом будущем золотой блеск не исчезнет», – говорит Гу.


0
Article Tags:

Оставьте комментарий

Интересное на сайте