Открытие исследователей из Национальной лаборатории Oak Ridge могут существенно повлиять на дальнейшее развитие электроники. Ключ к открытию лежит в методе измерения свойств собственной проводимости сегнетоэлектриков, которые уже десятилетия считаются многообещающими, однако очень трудны в экспериментальных исследованиях. Теперь группа ученых, возглавляемая Питером Максимовичем (Peter Maksymovych), полагают, что они на пути преодоления имеющихся препятствий.

«В течение многих лет существовала проблема разработки нанометровых материалов, которые могут работать как переключатель для хранения двоичных данных. Мы очень взволнованы нашим открытием и перспективой возможности использовать предполагаемую бистабильную проводимость сегнетоэлектриков. Она позволит создать сверхплотную память», - сказал Питер Максимович.

Авторы впервые продемонстрировали гигантское собственное сопротивление в обычных сегнетоэлектрических пленках, в которых опрокидывание спонтанной поляризации увеличивало электропроводность до 50 000 %. Сегнетоэлектрики могут сохранять свою электростатическую поляризацию и используются для пьезоэлементов, запоминающих устройств и RFID.

Как следует из опубликованной статьи, основное отличие переключателей сегнетоэлектрической памяти заключается в том, что они могут регулироваться с помощью термодинамических свойств сегнетоэлектриков. Эта возможность может быть использована для минимизации энергопотребления при операциях чтения-записи – основного требования любой жизнеспособной технологии памяти. Авторы полагают, что использование фазовых переходов для реализации памяти, таких как открытое переключение состояний в сегнетоэлектриках, будет фундаментальным отличием будущих информационных технологий.

Исследователи из США показали, что для создания гибридных органических светодиодов с инкорпорированными квантовыми точками (QD-LED), излучающих свет во всей видимой части спектра, могут быть использованы универсальные структуры. Использование квантовых точек из ZnCdS и ZnCdSe позволило им расширить излучение QD-LED до длинноволновой части красного и коротковолновой части синего участков видимого спектра при сохранении того же переносящего заряды материала, что и для зеленых и оранжевых светодиодов. Такие устройства могут быть использованы для создания плоских RGB-панелей, в которых красные, зеленые и синие QD-пикселы осаждаются посредством одного простого и недорогого этапа. Гибридный QD-LED продемонстрировал чистые цвета и надежную работу.

Полина Аникеева и Джонатан Хелперт (Jonathan Halpert) с коллегами из МТИ использовали коллоидные квантовые точки, синтезированные по-разному для каждого участка видимого спектра. Исследователям удалось использовать одну и ту же органическую подложку для каждого типа QD, что не было очевидным на старте.

«Поскольку метод позволяет независимо обрабатывать квантовые точки, мы можем использовать идентичные структуры устройств для всех QD-цветов», - отметила Полина Аникеева.

Инженеры из Университета Северной Каролины создали новый материал, который может позволить хранить на чипе размером с ноготь данные, размещающиеся на 20 HD DVD, что далеко превосходит емкости современных компьютерных систем.

Команда инженеров, возглавляемая проф. Джадишом Нараяном (Jagdish Narayan), директором National Science Foundation Center for Advanced Materials, сделала свое открытие, применив процесс селективного легирования, при котором примесь, добавленная в материал, меняет его свойства. Этот процесс обещает уменьшить расход топлива транспортных средств и выделение тепла, генерируемого полупроводниками, что является важным для энергосбережения.

Работая на нанометровом уровне, инженеры добавили металлический никель к окислу магния, керамике. В результате в материале образовались кластеры из атомов никеля площадью не более чем 10 нм², что в 10 раз меньше, чем дают сегодняшние технологии в области компьютерных устройств хранения.

«На площади, на которой сегодня хранится 20 ГБ, можно будет хранить 1 ТБ, в 50 раз больше», - говорит проф. Нараян.

Кроме памяти, новый материал может найти применение для изготовления керамических двигателей, способных выдержать вдвое большую температуру, чем традиционные, а также в производстве альтернативных источников энергии.

В начале сентября IEEE ратифицировал стандарт 10 Gbps Ethernet Passive Optical Networks, или 10G EPON. Он обозначается 802.3av и базируется на спецификации 802.3ah, разработанной для сетей FTTH (Fiber To The Home).

Отличием в новом стандарте является повышение верхней границы пропускной способности с 1 Гб/с до 10 Гб/с. Поддерживается как симметричный (10 Гб/с в обоих направлениях), так и асимметричный (10 Гб/с в нисходящем потоке и 1 Гб/с в восходящем) режимы. Ожидается, что сети нового стандарта начнут внедряться в следующем году.

Спецификация предназначена для операторов, которые ищут методы для доставки больших потоков данных IPTV, VoIP и сотового трафика. Низкоскоростные сети EPON уже используются более чем 30 млн подписчиков. Важным является то, что переход на новую версию можно выполнить без замены пользовательского оборудования.

Более чем 40 компаний объявили о своей поддержке нового стандарта.

IEEE работал над спецификацией около трех лет. Их усилия стимулировались необходимостью предоставления высокоскоростного сервиса в многоквартирные дома с большим числом подписчиков.

Команда физиков и инженеров Бристольского университета продемонстрировала тонкий эксперимент по управлению фотонами на кремниевом чипе, что явилось очередным шагом навстречу созданию квантовых компьютеров и сверхточных измерений.

Бристольский центр по квантовой физике продемонстрировал точное управление четырьмя фотонами, используя микроскопический металлический электрод, литографически сформированный на кремниевом чипе. Фотоны распространялись в световоде из диоксида кремния, во многом подобном оптическому волокну, созданному на кремниевом чипе.

«Нам удалось сгенерировать и манипулировать зацепленными состояниями фотонов в кремниевом чипе, - сказал аспирант Джонатан Метьюз (Jonathan Matthews). – Эти зацепленные состояния являются ответственными за загадочное поведение, возникающее в квантовой механике и лежащее в основе квантовых технологий».

Исследователи доказали, что одно из самых странных явлений в квантовом мире, именно «квантовое зацепление», может быть выполнено на чипе с четырьмя фотонами. Квантовое зацепление двух частиц означает, что можно определить только их общее состояние, а не каждой в отдельности, вне зависимости от расстояния между ними.

Зацепление фотонов на чипе имеет важные приложения в квантовой метрологии. Так же как и квантовые вычисления и квантовая метрология, квантовые цепи на чипе могут найти применения в квантовых коммуникациях, так как они (цепи) могут быть легко интегрированы с оптоволокном для обмена фотонами между удаленными локусами.

Акции израильской компании Radvision, известного производителя устройств для объединенных визуальных коммуникаций, резко упали после того, как Cisco объявила о намерении приобрести за 3 млрд долл. норвежскую Tandberg. Дело в том, что Cisco является самым крупным партнером Radvision, приносящим около 40% прибыли, в то время как Tandberg рассматривается как ее основной конкурент.

Сейчас компания оценивает, какой эффект эта сделка может оказать на ее бизнес в краткосрочной и далекой перспективе.

Боац Равив (Boaz Raviv), CEO Radvision, сказал, что хотя эта новость и является неожиданной, компания останется приверженной своей стратегии развивать технологию и предоставлять наилучшее соотношение цена/производительность для своих видеорешений на рынке.

Ученым МТИ впервые удалось наблюдать магнетизм в атомарном газе, ответив на вопрос, который стоял десятилетия, – могут ли у газов наблюдаться свойства подобные магнитам, сделанным из железа или никеля.

Команда наблюдала ферромагнитное поведение газа из атомов лития, охлажденного до 1/150-миллиардной градуса кельвина. Для опыта был использован изотоп лития-6, состоящий из трех протонов, трех нейтронов и трех электронов. Ввиду нечетного числа составляющих атом фермионов, он также имеет полуцелый спин, и его свойства подобны электрону. Поэтому атомы лития-6 могут использоваться для симуляции поведения электронов.

В эксперименте облако атомов лития, охлажденное до сверхнизких температур, было помещено в фокус инфракрасного лазерного пучка. Когда постепенно силы отталкивания между атомами начали возрастать, ученые смогли наблюдать несколько особенностей, указывающих, что газ стал ферромагнетиком.

Облако сначала увеличилось, а затем вдруг сжалось. Когда атомы были освобождены из ловушки, облако вдруг быстро расширилось. Это и ряд других явлений согласовались с теоретическим предсказанием для фазового перехода в ферромагнитное состояние.

Если полученные в МТИ результаты подтвердятся, то они могут быть введены в учебники по магнетизму, демонстрируя тот факт, что фермионный газ не нуждается в кристаллической структуре, чтобы стать ферромагнетиком.

Правда, один из руководителей группы, проф. Дэвид Причард (David E. Pritchard), заявил, что хлопать в ладоши еще рано: «Мы не смогли наблюдать область, в которой все спины атомов располагаются в одном направлении. Они начинали образовывать молекулы, и им может не хватать времени для упорядочения спинов».

… что Sun сегодня выставлена на продажу …» - именно такова была составляющая вопроса, заданного вице-президенту Sun Microsystems Стиву Фурнису, интервью с которым было опубликовано в № 7 нашего еженедельника от 3 марта. Ответ заключался в том, что Sun продается в той мере, в какой продается любое открытое акционерное общество, чьи акции доступны для приобретения на фондовой бирже. Был упомянут ряд крупных акционеров, как то компании KTR и Silverlake Partners.

Был ли это намек на реальность такого события или стандартный ответ, в то время понять было трудно.

Ясность наступила 20 апреля, когда появился пресс-релиз о соглашении, в соответствие с которым Oracle приобретает Sun. Эта сделка дает возможность Ларри Эллисону составить прямую конкуренцию Голубому Гиганту, о чем он прямо заявил: «IBM, we are looking forward to competing with you in the hardware business».

Глава Oracle наметил стратегию, которая, по его мнению, должна привести к успеху, а именно:
- увеличить средства на развитие SPARC и Solaris;
- удвоить по сравнению с имеющимся у Sun количество специалистов по продаже и обслуживанию систем SPARC/Solaris;
- радикально улучшить производительность вычислительных систем на базе оборудования Sun посредством тесной интеграции ПО Oracle и серверов Sun.

Судя по всему, жизнь у IBM станет намного интереснее, а у заказчиков появится возможность выбора, что должно вызвать некоторое оживление в данном сегменте рынка.

Миллионы людей сегодня носят карманные плееры с жестким диском, на котором записаны тысячи песен. Это стало возможным благодаря сделанному 20 лет назад открытию, известному как гигантский магниторезистивный эффект, которое позволило разместить огромные объемы данных на небольших дисках. Теперь ученые на пути к другому явлению, названному «колоссальный магниторезистивный эффект» (CRM), который в тысячи раз сильнее и может привести революционным решениям в технологии вычислений.

Понимание и управление этим эффектом и сложная связь между электрической проводимостью и магнетизмом в таких материалах остается проблемой вследствие конкурирующих взаимодействий в манганитах, в которых CRM был обнаружен. Недавно в этой области был достигнут некоторый прогресс благодаря использованию техники высоких давлений.

Для изучения магнитных свойств манганитов, формы окисла марганца, группа исследователей, возглавляемая Ян Дин (Yang Ding), из Института высоких давлений синергетического центра Карнеги применила технику, называемую рентгеновским магнитным циркулярным дихроизмом, и угловую дисперсионную дифракцию.

Применение высокого давления позволило теоретически описать взаимодействие электронов. Оно послужило прямым и эффективным средством для манипулирования поведением электронов, что предоставило ценную информацию о магнитных и электрических свойствах манганитных систем.

Ученые обнаружили, что когда манганит подвергнуть давлению в 230 000 раз выше атмосферного, в нем происходил переход, в результате которого его магнитная структура изменялась от ферромагнитного типа (спины электронов параллельны) к антиферромагнитному типу (спины электронов антипараллельны). Этот переход сопровождался неоднородной структурной дисторсией, называемой эффектом Яна-Теллера (Jahn-Teller).

Еще одно интригующее свойство манганита, обнаруженное в результате эксперимента, заключалось в том, что магнитный переход не происходил во всем образце одновременно, а нарастал постепенно.

Эксперимент показал, что даже в условиях окружающей среды манганиты могут иметь две разделенные магнитные фазы в нанометровой шкале, объемы которых могут регулироваться давлением. Манипулирование разделением фаз на нанометровом уровне является очень важным в нанотехнологиях, и манганиты предоставляют исключительные возможности в этой области.

Истинный мюоний, давно обсуждаемый теоретиками, может оказаться наблюдаемым в будущих экспериментах благодаря недавно проведенным теоретическим исследованиям в Энергетическом департаменте Национальной лаборатории Стэнфордского линейного ускорителя (SLAC) и Аризонского университета. Возможность существования истинного мюония, было предсказано более 50 лет назад, но до сих пор не было предложено метода его получения и наблюдения.

Истинный мюоний состоит из мю-мезона и его античастицы, и его следует отличать от просто мюония, атома, образованного электроном и антимюоном. И мю-мезон и его античастица часто рождаются при столкновении космических частиц с земной атмосферой. Обе частицы короткоживущие – они распадаются в триллионные доли секунды. Это делает наблюдение экзотического атома очень трудным. Ученые предложили два метода, с помощью которых в электрон-позитронном коллайдере можно было бы зафиксировать образование и распад истинного мюония.

В первом методе ускоренные пучки электронов и позитронов сливаются вместе, пересекаясь под углом почти 180°. В результате такого столкновения будет рождаться единичный фотон, который потом преобразуется в единичный атом истинного мюония и будет различим среди продуктов распада других частиц. Являясь релятивистским объектом, он будет распадаться более медленно, так как для него будет действовать закон замедления времени.

Во втором методе электронный и позитронный пучки сталкиваются лоб в лоб. При этом будут рождаться истинный мюоний и фотон, которые будут находится в облаке других частиц. Испытав отдачу друг от друга, истинный мюоний и фотон будут выталкивать друг друга из облака частиц, что создаст картину, никогда не наблюдавшуюся раньше.