`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Что для вас является метрикой простоя серверной инфраструктуры?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Полупроводниковые лазеры смогут работать без фокусирующих линз

Фокусировка лучей полупроводниковых лазеров обычно требует довольно громоздкой оптической системы, действующей как коллиматор (оптическое устройство для получения параллельного пучка лучей). Недавно ученые из Гарвардского университета (США) и Hamamatsu Photonics (Hamamatsu City, Япония) продемонстрировали плазмонный коллиматор, использующий штрихи, выгравированные прямо на грани полупроводникового лазера.

В конечном счете, команда надеется продемонстрировать лазер с электрически управляемой поляризацией для применения в спинтронике и квантовых вычислениях. По словам ученых, плазмонные коллиматоры применимы ко всем полупроводниковым лазерам. Это исследование открывает способ использования плазмонных структур, создаваемых на грани лазера, для получения любого желаемого состояния поляризации – чаши Грааля в области спинтроники и квантовой обработки информации.

Разработчики объявили, что если им удастся создать полностью коллимированный лазер, то это снизит стоимость коммуникационных лазеров за счет отказа от оптической фокусирующей системы.

Металлическая грань, которая отражает свет от полупроводниковых лазеров, не полностью коллимирует лучи – их расхождение доходит до 25º. Поэтому для получения параллельных лучей требуются относительно большие внешние линзы. Ученые обнаружили, что если выгравировать периодический массив штрихов на грани лазера, то образуются поверхностные плазмоны. Они рассеивают расходящиеся лучи таким способом, что последние интерферируют. В результате получается параллельный пучок.

Эффект плазмонного коллиматора подобен действию фазированной антенной решетки. В дальнейшем ученые надеются управлять пространственной картиной излучения полупроводникового лазера в широком диапазоне углов излучения без использования зеркал, призм и линз.

Наладонный микроскоп

На смену нынешним массивным и дорогим микроскопам могут придти существенно меньшие и дешевые. Это стало возможным после того, как исследователям удалось с помощью комбинации точечной оптики, микрофлюидной техники и приборов с зарядовой связью (ПЗС) собрать работающий микроскоп на одном чипе.

Достаточно небольшой, сравнимый с мобильным телефоном или подобным наладонным устройством, оптофлюидный микроскоп, разработанный в Калифорнийском технологическом институте (Калтех), требует для освещения только солнечного света и в массовом производстве может стоить $10. Калтех надеется на заинтересованность производителей в создании наладонной версии для выполнения удаленного мониторинга. Устройство может быть сделано достаточно малым, чтобы имплантировать его в человеческое тело и постоянно наблюдать за циркуляцией крови, чтобы помочь замедлить распространение рака или других болезней.

Микроскоп базируется на ПЗС-сенсоре, покрытым сверху металлической пленкой, на которой вытравливается линия субмикронных отверстий, отстоящих друг от друга на 5 мкм. Каждое отверстие соответствует одному пикселю сенсорного массива. Поверх линии отверстий в прозрачном материале на ширину сенсора вытравливается микроканал для жидкости, по отношению к которому линия отверстий диагональная. Образец «плывет» по каналу под действием либо силы тяжести, либо небольшой разности потенциалов, а вся сборка освещается солнечным светом.

По мере того как образец проходит поверх отверстий, все объекты в жидкости постепенно заслоняют свет над последовательностью отверстий, формируя частичные изображения, которые записываются на ПЗС. Каждое из отверстий отображает разные части образца, которые затем собираются в полное изображение в соответствии с алгоритмом, реализованном в чипе.

На одном ПЗС может быть размещено тысячи оптофлюидных микроскопов, каждый из которых использует свою диагональ отверстий, что позволяет проводить одновременный анализ множества образцов.

Камера-глаз – мечта шпиона

В подражание природе американские ученые сконструировали цифровую камеру в форме глаза из стандартных сенсорных материалов. Разработка может стать стимулом для создания протезов, включая искусственные глаза.

Камера, созданная на искривленной поверхности, которая выглядит как человеческий глаз, продемонстрирована впервые. Группа ученых из Northwestern University (Иллинойс, США) под руководством Йонган Хуана (Yonggang Huang) нашла относительно простое решение переноса микроэлектронных компонентов на искривленную поверхность без их разрушения. Для этого был разработан ячеистый материал, сделанный из тонких квадратиков, содержащих фотодетекторы и электронные компоненты. Квадратики соединялись тонкими проводами, которые придавали конструкции возможность принять форму искривленной поверхности.

Камера-глаз – мечта шпиона

Сфера применения разработки выходит далеко за рамки только цифровой фотографии. Она охватывает всю электронику, которая «монтируется» на человеке. Например, для мониторинга мозговой активности, создания искусственной сетчатки или глаза.

Киральные структуры фиксируют спиральность лазерного импульса

Облучение расплавленного кварца фемтосекундными лазерными импульсами с круговой поляризацией света порождает тонкие похожие на пропеллер киральные структуры. Этот эффект обнаружен группой канадских ученых, которые полагают, что это первая демонстрация непрерывно записанной спиральности света внутри оптически изотропной массы диэлектрического материала.

Роль поляризации является критической в определении морфологии стекла, модифицированного фемтосекундными лазерными импульсами. Киральные структуры содержат сильно модифицированное центральное ядро, окруженное закрученными спицами. При увеличении количества лазерных импульсов структура закрученных спиц становится более развитой.

Термин «спиральность» относится к левостороннему (против часовой стрелки) или правостороннему вращению вектора поляризации света. Квантовый объект обладает киральной симметрией, если его зеркальное отображение не может быть совмещено с оригинальным.

Команда использовала титановый сапфирный лазер, излучающий волну длиной 800 нм с частотой импульсов 100 кГц. Энергия импульса и его длительность, при которых получается наилучшие результаты, составляли от 200 до 400 нДж и 150 фс соответственно.

Киральные структуры не создаются, если количество импульсов равно 10 и менее. По мере того как количество импульсов увеличивается от 100 до 1000, структуры становятся более закрученными. Более длительная экспозиция (до 107 импульсов) не увеличивает кручение. Объем киральных структур менее 1 мкм3, и они располагаются очень близко к поверхности – на глубине от 1 до 3 мкм.

Киральные структуры фиксируют спиральность лазерного импульса

Ключевая особенность киральной структуры – ее ядро, которое образуется первым и является предшественником образования окружающих его закрученных спиц.

Сейчас в центре внимания ученых – построение физической модели образования киральных структур.

Графен показывает рекордную прочность

Графен продолжает лидировать по количеству «суперсвойств». Согласно новым экспериментам, выполненным исследователями из Колумбийского университета (США), графен является самым прочным материалом. По словам ученых, секрет его сверхординарной прочности лежит в силе ковалентной связи углерод—углерод и в том факте, что в исследуемом монослое графена отсутствовали дефекты.

С того времени как «удивительный материал» графен – слой углерода толщиной в один атом – был открыт в 2004 г., он показал себя очень хорошим проводником, полупроводником, который может быть использован для производства транзисторов, и очень прочным материалом. Но теперь обнаружено, что это самый прочный материал из имеющихся сегодня.

Исследователи измерили внутреннюю прочность, то есть максимальное напряжение, которое бездефектный материал может выдержать, перед тем, как атомы разойдутся одновременно в стороны.

Вообще говоря, все материалы содержат разнообразные дефекты, такие как микроскопические трещины или царапины, которые ослабляют его прочность. В результате разрушаемость макроскопического материала сильно зависит от количества и размеров дефектов, которые он содержит, а не от внутренней прочности.

Эксперимент начался с отслоения атомных слоев графена от графитового образца с использованием клейкой прозрачной ленты, наиболее распространенного способа получения монослойного графена. Следующий шаг состоял в помещении графеновых пластинок на серию отверстий в кремниевой пластинке, каждое величиной от 1 до 1,5 мкм. Затем в графеновой пленке с помощью атомно-силового микроскопа с алмазным наконечником делались вмятины радиусом около 20 нм. Сила ответной реакции монослоя графеновой пленки позволила определить ее упругость. Значение внутренней прочности материала было получено на основании статистической обработки результатов.

Для иллюстрации этой прочности ученые привели следующий пример. Если бы лист из склеенных пленок графена (в типичном случае он имеет толщину около 100 нм) имел бы такую же прочность, как и бездефектный графен, то требовалась бы сила 20000 Н, чтобы сделать в нем отверстие карандашом. Сила такой величины может привести в движение массу 2 т.

 

Гибкие углеродные нанотрубки «присматриваются» к интегральным схемам

Исследователи из США сообщают о значительном успехе в области тонкопленочных ИС, содержащих сетки углеродных нанотрубок на пластиковом субстрате. Такие ИС показывают отличные электронные свойства и могут найти применение в таких приложениях, как бумагоподобные дисплеи, интеллектуальные упаковки для продуктов и персональные носимые устройства для мониторинга состояния здоровья.

По заявлению ученых, ими впервые были продемонстрированы все ключевые элементы – от материалов и стратегии интеграции до физических и моделирующих схемы инструментов – для реализации технологии, базированной на нанотрубках, которая может найти применение в гибкой электронике. Привлекательность их подхода заключатся в том, что он предоставляет значительные преимущества в производительности по сравнению с более широко распространенными системами, использующими для полупроводников аморфный кремний или полимеры.

Схемы строились с применением нанотрубчатой сетки в качестве эффективного тонкопленочного полупроводника на пластиковом субстрате. Вытравливая определенные структуры на сетке, ученые обнаружили хорошую повторяемость свойств получаемых устройств. Из таких устройств можно затем построить ИС с помощью послойного процесса, подобного уже используемому в тонкопленочной электронике.

Солнечные элементы могут стать гибкими

Фотоаноды в солнечных элементах, сенсибилизированные красителем (Dye-Sensitized Solar Cell, DSSC), обычно делают из нанопористой пленки двуокиси титана или нанокристаллов окиси цинка. Однако эти толстые размером микроны пленки ломки и легко трескаются при изгибе субстрата.

Группа китайских исследователей из Сингапура создали массивы из нанопроволок окисла цинка на пластичных проводящих субстратах, используя низкотемпературный гидротермальный метод. Исследователи обнаружили, что нанопроволоки устойчивы к растрескиванию, поскольку не накапливают напряжение благодаря зазорам между ними. Субстрат с нанопроволоками может изгибаться до кривизны радиуса 2 мм без растрескивания. Более того, гибкие DSSC на этом субстрате сохраняют эти свойства.

Ученые вырастили пленку нанопроволок из окиси цинка на прозрачном субстрате окиси индия и олова с помощью гидротермальной декомпозиции хлорида цинка в водном растворе при температуре 80—95º С. Затем они погрузили пленку окиси цинка в раствор рутения, чтобы сформировать рабочие электроды. Далее был изготовлен противоэлектрод посредством электронно-лучевого покрытия на другой пластический субстрат платиновой пленки толщиной 50 нм. Конечной операцией для получения гибкой ячейки было связывание нанопроволочного рабочего электрода с платиновым противоэлектродом, оставляя при этом зазор 50 мкм между ними. Это значит, что жидкий электролит мог просачиваться в устройство.

Когда солнечный луч через прозрачный слой окисла индия и олова падает на ячейку, краситель поглощает свет и генерирует возбужденные электроны, которые инжектируются в окись цинка и затем переносятся к электродам через массив нанопроволок. Впоследствии электроны передаются через внешнюю цепь на противоэлектрод, где они переходят в электролит.

Ученые заявляют, что стоимость процесса невелика, и он может быть использован для массового производства гибких DSSC.

Углеродные нанотрубки улучшают теплоотвод

Эффективность, надежность и цвет излучения твердотельных светодиодов сильно зависит от теплоотвода. Китайские ученые показали, что углеродные нанотрубки являются весьма перспективными материалами для отвода тепла с поверхностей. С помощью стандартных индустриальных тестов группа обнаружила, что среднее тепловое сопротивление изготовленных ими CNT-TIM (Carbon Nanotube Thermal Interface Material) составляет всего 7 мм2• K• Вт-1. Для сравнения прямой отвод (без TIM) имеет тепловое сопротивление 107 мм2• K• Вт-1, использование коммерческих серебряных эпоксидных TIM дает значение 75 мм2• K• Вт-1 и даже более совершенные металлические системы могут обеспечить только 24 мм2• K• Вт-1.

Предложенный учеными поверхностный материал состоит из массива выстроенных в ряды углеродных нанотрубок, изготовленных на кремниевой подложке с помощью процесса плазменного химического осаждения из паровой фазы. Получаемая пленка оказывается достаточно твердой и может выдержать давление 0,2 МП без разрушения.

Испытания показали, что теплоотвод с поверхности светодиодов с помощью CNT-TIM позволяет получить линейный оптический отклик в диапазоне токов 150—900 мА, в то время как коммерческие TIM допускают максимальный ток до 700 мА.

Органические светодиоды станут ярче

Органические светодиоды (OLED) рассматриваются как перспективные устройства для дисплеев следующего поколения, поскольку они значительно проще в изготовлении. Они превосходят по многим характеристика традиционные неорганические светодиоды, кроме эффективности светоизлучения, которая достигает всего 20 %. Это происходит вследствие того, что свет захватывается прозрачным субстратом и органическими слоями устройства за счет явления полного внутреннего отражения. Предыдущее исследование ставило цель извлечь захваченный свет с помощью диэлектрических микроструктур или огрублением поверхности.

Хидео Такедзое (Hideo Takezoe) с коллегами из Токийского технологического института создали аморфный фторполимер, который имеет низкий коэффициент преломления и высокую прозрачность для широкого диапазона длин волн и может служить субстратом для OLED. По оценкам, он повышает эффективность светоизлучения на 40 %.

Метод может быть использован для устройств малого и среднего размера.

Новый червь перекодирует файлы МР3, чтобы заразить компьютеры

Новый вид вредоносного ПО становится опасным для пользователей Windows, которые загружают музыкальные файлы по сетям P2P.

Оно вставляет гиперссылки на опасные веб-страницы в медиафайлы ASF (Advanced Systems Format). Формат ASF, определенный Microsoft, является контейнером для аудио- и видеопотоков, который может также содержать произвольный контент, такой как изображения или гиперссылки на веб-ресурсы.

Как заявили специалисты из Лаборатории Касперского, хотя такая возможность была уже некоторое время известна, ее реализацию они встретили первый раз.

Если пользователь воспроизводит инфицированный файл, тот запустит Internet Explorer и загрузит вредоносную веб-страницу, которая попросит пользователя загрузить кодек – хорошо известный трюк для доставки вирусов, червей и т. п. В действительности загрузится не кодек, а «троянский конь», который инсталлирует на ПК специальную программу. Она позволит хакеру направить другой трафик на скомпрометированный ПК, помогая ему скрыть следы вредоносной активности.

Как объяснил аналитик по безопасности из Secure Computing, троянец имеет червеподобные свойства. Будучи загружен на ПК, он находит аудиофайл формата МР3 или МР2, перекодирует их в wma-файлы, затем помещает в контейнер ASF и добавляет ссылки для последующий копий «кодека». При этом расширение .mp3 не изменяется.

Так что разыскивайте необходимые кодеки сами, а не доверяйте это делать за вас программам.

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT