`

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

 

Светодиоды, покрытые наносферами, излучают белый свет

В типичном случае производители чипов получают белый свет, покрывая синие светоизлучающие диоды слоем фосфора или путем оптического смешения излучения красного, зеленого и синего цветов. RGB-подход является более эффективным в терминах светового выхода, но комбинирование цветов в правильных пропорциях может представлять определенные трудности. Наоборот, фосфорное покрытие сделать легче, но оно снижает световой выход благодаря энергетическим потерям, вызванными преобразованием, понижающим частоту (сдвигом Стокса).

Техника, разработанная Энтони Цоем (Anthony Choi) с коллегами из Университета Гонконга, очень напоминает улучшенный вариант метода покрытия фосфором. Она, правда, тоже не устраняет потерь при таком же стоксовом сдвиге частот, но обеспечивает излучение белого света высокой однородности, как показали испытания прототипов устройств.

Чтобы изготовить свои устройства, исследователи использовали покрытие, содержащее смесь зеленых и красно-оранжевых наносфер, нанесенное на микросветодиоды из нитрита галлия.

Светодиоды, покрытые наносферами, излучают белый свет

          Зеленые и красно-оранжевые наносферы

При этом был получен полихроматический белый свет. Частицы путем самосборки образовывали плотно упакованную гексагональную структуру, которая обеспечивала большую площадь поверхности для поглощения и флуоресценции, и, тем самым, эффективное спектральное преобразование.

Нанооптические линзы применимы для телекоммуникаций

Исследователи из США изготовили специальный тип решетки, который фокусирует инфракрасный свет на частотах, используемых в телекоммуникациях. Уникальные свойства спроектированных линз возникают благодаря двойной ступенчатой структуре, которая ведет себя подобно вогнутым линзам с отрицательным коэффициентом преломления.

Обычные линзы, которые фокусируются на удаленные объекты, всегда выпуклы, так как они делаются из традиционных материалов, таких как стекло, которые имеют положительный коэффициент преломления. Однако когда линза производятся из искусственных материалов с отрицательным коэффициентом преломления, она должна быть вогнута. Такие линзы теоретически должны обладать превосходными свойствами с лучшим качеством изображения благодаря низкой аберрации, лучшими светособирательными свойствами и сверхвысокой разрешающей способностью.

Сринивас Сридхар (Srinivas Sridhar) из Северо-Восточного Университета в Бостоне с коллегами
изготовили линзы на гетероструктурной платформе из фосфида индия при помощи комбинации электронно-лучевой литографии в нанометровой шкале и реактивного ионного травления. Исследователи говорят, что линза может быть сделана на структуре КМОП кремний-на –изоляторе, что позволяет легко интегрировать ее с существующей полупроводниковой технологией.

Нанооптические линзы применимы для телекоммуникаций

                         Плосковогнутая решетчатая линза

Линза может найти применение в оптических интегральных схемах, цифровых камерах и сенсорах, а также служить компонентом в оптических сетях .

Прогресс в технологии Ethernet продолжается

Недавно специальные группы IEEE приняли ряд решений, способствующих дальнейшему развитию технологии Ethernet.

Ethernet Alliance, в задачи которого входит активизация использования Ethernet, принял на своем промежуточном заседании в Сеуле, Корея, ряд обновлений. Так, Группа 802.3at создала предварительную версию 3.2 (Draft 3.2) спецификации для Power over Ethernet Plus, и Ethernet Alliance говорит, что Группа рассматривает возможность ратификации спецификации в качестве стандарта во второй половине 2009 г. По сравнению с предыдущей спецификация PoE Plus обещает повысить мощность питания, подаваемого по кабелям Ethernet.

А Группа 802.3av, работающая на 10G EPON, разработала Draft 2.1 своей первой спецификации и рассматривает 742 комментария. Группа также планирует ратифицировать во второй половине следующего года стандарт, который улучшает 1G EPON с помощью нового физического уровня 10G EPON.

В области технологии Energy-Efficient Ethernet Группа 802.3az одобрила создание Draft 1.0 для технического рассмотрения. Это первая существенная веха в разработке стандарта. Стандарт намерены принять в начале 2010 г.

Группа 802.3ba, которая работает над 40Gbps and 100Gbps Ethernet, одобрила создание Draft 1.0 спецификации, ратификация которого ожидается в середине 2010 г.

Наноконденсаторы увеличивают плотность памяти

Ферроэлектрические материалы являются многообещающей альтернативой магнитным и диэлектрическим материалам при изготовлении энергонезависимой памяти. Однако проблема в том, что ферроэлектрики легко разрушаются при использовании обычного литографического процесса. Решение может быть достигнуто при другом подходе, называемом трафаретное формирование.

Ву Ли (Woo Lee) из Института Макса Планка в Хале, Германия, вместе с коллегами из Кореи, использовали разработанный ими трафаретный метод для создания высокоплотного массива ферроэлектрических наноконденсаторов, который позволяет записывать данные с плотностью 176 Гб на кв. дюйм – рекордной для материала этого типа. В отличие от литографии техника не разрушает чувствительные ферроэлектрические структуры.

Ферроэлектрическими материалы называются потому, что они содержат постоянные электрические диполи, аналогично магнитным диполям в железе. Подобно северному и южному полюсам в магнитах, положительный и отрицательный полюсы постоянного электрического диполя могут меняться местами, но значительно быстрее. Таким образом материал может хранить данные подобно жестким дискам, но допускает их обработку со скоростью ОЗУ.

Процесс изготовления начинается с анодирования поверхности алюминиевых листов высокой чистоты для получения мембран пористого окисла алюминия в виде «теневой маски», в которой естественным образом формируются почти регулярные массивы наноотверстий. Затем исследователи с помощью центрифугирования покрыли верхнюю поверхность окисла алюминия пленкой полистирена. Полученный шаблон был помещен на покрытый платиной субстрат из окиси магния. Далее полистирен удалялся, и тонкая пленка титаната цирконата свинца и платины с помощью лазера осаждалась через отверстия трафарета. Когда последний удалялся, оставался массив островков конденсаторов из структур металл-ферроэлектрик-металл, имеющих размеры около 40 нм. Так как расстояния между островками достигало значения менее 60 нм, то, следовательно, плотность конденсаторов составляла более чем 1011 штук на кв. дюйм.

Конденсаторы допускают индивидуальную адресацию, и массив может быть использован для создания чипов ферроэлектрической RAM для таких приложений, как МР3-плееры, камеры мобильных телефонов и ноутбуки.

IEEE готов запустить гигабитный проект Wi-Fi

Рабочая группа IEEE, которая находится на завершающей стадии подготовки беспроводного стандарта 100 Мб/с 802.11n, готова начать разработку стандарта 1 Гб/с WLAN. По сути это будет гигабитный Wi-Fi.

В прошлом году была образована Very High Throughput (VHT) Study Group с целью изучить, какие изменения необходимо сделать в стандарте 802.11 WLAN, чтобы обеспечить пропускную способность 1 Гб/с. Рассматриваются две полосы частот: 60 ГГц для коротких расстояний и ниже 6 ГГц для расстояний, которые сегодня обеспечивают стандарты 802.11a и 11n.

«Основная идея заключается в том, чтобы максимальный обязательный режим одного канала был, по крайней мере, 500 Мб/с. Ну а далее, необходимо добиться, чтобы устройство было способно поддерживать несколько каналов, группируя их для получения пропускной способности более 1 Гб/с», - говорит Тушар Мурти (Tushar Moorti) из WLAN Business Unit компании Broadcom.

Полоса частот 60 ГГц имеет много свободных поднесущих, и она нравится разработчикам, поскольку хорошо подходит для достижения высоких скоростей передачи данных в одном канале. Но вследствие высокой частоты сигнал плохо проходит сквозь стены и другие препятствия, так что приложения будут работать на очень коротких расстояниях, к примеру, в пределах одной или двух комнат в офисе или квартире.

Полоса ниже 6 ГГц довольно нагружена, так что ее поклонники рассматриваю целый набор методов для повышения пропускной способности - от улучшенной цифровой обработки до более зрелых антенных технологий.

Одна из рассматриваемых технологий – параллельная передача данных между точками доступа и связанными с ними клиентами. Современные точки доступа разделяют ограниченную полосу пропускания и работают со связанными клиентами в последовательном режиме. Без параллельной передачи даже высокоскоростная точка доступа, поддерживающая 500 Мб/с, все еще буде ограничена последовательным режимом передачи. Но если использовать параллельный режим, то каждый клиент может получить полных 500 Мб/с.

Графен ведет себя подобно памяти на фазовых переходах

Результат, который не предсказывался ни теорией, ни экспериментом, удалось получить исследователям из Германии. Оказывается, что графен – «полуметалл» с нулевой запретной зоной может переключаться между состояниями проводника и изолятора. Такое свойство открывает возможности для новых потенциальных приложений.

Графеновый переключатель, сконструированный Тимом Эхтермейером (Tim Echtermeyer) и Максом Лемме (Max Lemme) с коллегами из АМО GmbH, г. Аахен, не очень сильно отличается по дизайну от кремниевых полевых транзисторов (MOSFET). Исследователи осадили графен, полученный отслаиванием слоев графита, на кремниевую подложку, покрытую двуокисью кремния. Затем они добавили электроды истока и стока. Далее ученые покрыли графен изолирующим слоем затвора из окиси кремния и верхним электродом затвора. «Мы полагали, что подача высокого напряжения на верхушку затвора вызовет реакцию водоподобных изотопов в окисле затвора с графеном под изолирующим слоем затвора из окиси кремния», - объяснил Эхтермейер.

При нормальных условиях π-электроны углерода в графене делокализованы, что обуславливает отличную его проводимость. Согласно исследователям, при переключении устройства водоподобные изотопы хемосорбируются графеном. Это приводит к тому, что π-электроны локализуются, что разрушает проводимость. Подходящее напряжение или нагревание графена импульсами тока приводит к десорбции изотопов и восстанавливает проводимость.

Новый «резистивный» углеродный коммутатор может найти применение в энергонезависимой памяти и может быть уподоблен памяти на фазовых переходах.

Кремниевые нанопроволоки повышают эффективность солнечных элементов

Ученые из Университета города Гонконга (City University of Hong Kong) под руководством Шуйт-Тон Ли (Shuit-Tong Lee) успешно завершили эксперимент по созданию фотоэлектрохимических солнечных элементов на базе массива кремниевых нанопроволок, которые демонстрируют более высокий коэффициент поглощения света и, таким образом, большую эффективность преобразования световой энергии при меньшей стоимости, чем обычные кремниевые.

Элементы, изготовленные командой ученых, демонстрируют превосходное поглощение света по всему диапазону длин волн (300—1000 нм), широкую спектральную полосу и отличную электропроводность по сравнению с другими недорогими полупроводниковыми материалами, такими как нанокристаллическая двуокись титана. Кроме того, благодаря большому соотношению поверхность/объем кремниевые нанопроволоки (SiNW) обеспечивают большую площадь на единицу материала.

Массив кремниевых нанопроволок был изготовлен с помощью простого металлкатализированного травления кремниевых пластин – процесса, который широко используется в полупроводниковой индустрии и имеет приемлемую стоимость. Техника травления без использования электричества позволяет быстро изготавливать SiNW больших размеров с хорошей электропроводностью без легирования.

Кремниевые нанопроволоки повышают эффективность солнечных элементов

Хотя имеются и другие пути получения SiNW, их оригинальный способ с использованием металлкатализированного травления кремния, как объяснил д-р Ли, имеет много преимуществ. С его помощью можно производить SiNW с необходимой электропроводностью в воздухе на больших площадях из кремниевых пластин низкой стоимости. В противоположность этому, SiNW, созданные методом химического вакуумного осаждения являются более дорогими, производятся в небольших количествах и требуют легирования для достижения необходимой электропроводности.

Новые алгоритмы продлят жизнь устаревшим маршрутизаторам

При обмене маршрутной информацией в крупных корпоративных сетях, содержащих в немалой доле старые и медленные маршрутизаторы, более современным приходится простаивать, пока первые обновляют свои путевые таблицы. Таким образом, в больших сетях общая производительность ограничивается наиболее медленными устройствами.

Группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего, возглавляемая профессором Стефаном Савиджем (Stephan Savage), предложила новый алгоритм, повышающий эффективность работы маршрутизаторов за счет автоматического ограничения количества маршрутов и состояний каналов, которые они получают для обновления таблиц.

Маршрутизаторы с традиционными алгоритмами в типичном случае «затапливают» сеть маршрутной информацией, в результате чего каждый из них получает все обновления. В очень крупных сетях большое количество маршрутизаторов и неизбежные изменения состояний каналов будет эпизодически приводить маршрутизаторы к остановке.

Для решения этой проблемы в больших сетях вручную создавались области, в каждую из которых входила изолированная группа маршрутизаторов. Для распространения маршрутной информации все еще использовался алгоритм «затопления», однако он работает только внутри каждой области.

Алгоритм, называемый Approximate Link State (XL), может удалить необходимость ручного создания областей. Взамен этого каждый маршрутизатор вычисляет, каким устройствам он должен передать обновления.

XL выборочно отказывается от некоторых обновлений, принимая компромиссное решение. Если новый канал становится доступным после отказа, алгоритм решает, улучшит ли передача информации далее непосредственных соседей карту маршрутов? Если нет, то маршрутизатор не пересылает ее. В результате обновления посылаются только в те области, в которых топология изменилась.

Также XL ограничивает рассылку обновляющей информации только теми маршрутизаторами, которых она касается напрямую.

Новые «сверхмагниты» могут двигать гибридные автомобили будущего

С помощью редкоземельных постоянных магнитов можно производить меньшие по размеру, но более производительные моторы и генераторы. Трудность в том, что они требуют дорогостоящего многошагового процесса изготовления.

Теперь исследователи из Северо-Восточного университета в Бостоне (штат Массачусетс) объявили, что изобрели дешевый экологически безопасный одношаговый процесс для создания постоянных магнитов из сплава самария-кобальта. Снижение стоимости производства мощных магнитов может привести к появлению нового поколения автомобилей с меньшими и более дешевыми двигателями. Возможно их использование и в аэрокосмической области.

Ведущий ученый д-р Чиннасами (C. N. Chinnasamy) из Центра по микроволновым магнитным материалам и интегральным схемам при университете сказал, что магниты из самария-кобальта являются самыми сильными в группе редкоземельных магнитных материалов и могут производиться с помощью регенерируемых материалов. Производственный процесс может быть развернут для крупномасштабного производства.

Использование нанотехнологий позволило заменить использующийся сегодня для производства редкоземельных магнитов дорогой многошаговый металлургический процесс. Он предусматривал плавку руды самария и кобальта в соответствующих пропорциях и при этом был необходим вакуум для предотвращения окисления.

Взамен этого ученые предложили растворять соли кобальта и самария в соответствующих пропорциях в высокотемпературном растворе. При этом образуются магнитные нанолезвия – тонкие диполи размером 10х100 нм, которые оседают на дно сосуда. Затем на нанолезвия наносится антиокислительное покрытие из поливинилпирролидона, в результате чего образуется черный магнитный порошок, из которого можно в присутствии сильного магнитного поля формировать мощные магниты.

Новый рекорд в преобразовании солнечной энергии

Ученые из Национальной лаборатории восстанавливаемой энергии (NREL) при Департаменте энергии США объявили, что ими установлен рекорд эффективности солнечных элементов с фотогальваническим устройством, которое преобразует 40,8% световой энергии в электричество. По заявлению NREL, это является рекордом на сегодняшний день.

Это значение было получено на инвертированном метаморфическом солнечном элементе с тройным соединением, разработанном и изготовленном в NREL. Энергия падающего света была эквивалентна излучению 326 солнц.

Солнечные элементы с тройным соединением являются кандидатами для рынка космических спутников и для наземных фотогальванических массивов, которые используют линзы и зеркала для направления сфокусированного солнечного света на элементы.

Конструкция новых солнечных элементов отличается от таковой прежнего обладателя рекорда использованием фосфида галлия индия и арсенида галлия индия вместо германиевой подложки для соединения устройства. Новая конструкция расщепляет солнечный спектр на три части, которые поглощаются каждым из трех соединений для повышения эффективности. Это достигается за счет выращивания солнечного элемента на подложке из арсенида галлия, который затем переворачивается и подложка удаляется. В результате получается очень тонкий и легкий продукт, из которого затем производят солнечные элементы с высоким коэффициентом преобразования.

 
 
IDC
Реклама

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