Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Новый субтерагерцевый анализатор поможет создать скоростные вычислительные устройства
Ученые из Института радиотехники и электроники РАН имени В. А. Котельникова, Московского физико-технического института и Национального университета Чунгбук представили концепт спектрального анализатора субтерагерцевого излучения. Разработка позволит выполнять настройку приборов в перспективном для скоростной вычислительной техники субтерагерцевом диапазоне. Это открывает возможности для проектирования систем нового технологического уклада — нейроморфных компьютеров, мобильной связи 6G, сканирующих устройств на атомарном уровне.
Ученые из Института радиотехники и электроники РАН им. В. А. Котельникова, Московского физико-технического института (Москва, Россия) и Национального университета Чунгбук (Чхонджу, Южная Корея) представили концепт спектрального анализатора субтерагерцевого излучения. Работа опубликована в журнале IEEE Transactions on Nanotechnology.
Актуальность разработки заключается в том, чтобы предложить научному и инженерному сообществу новый надежный инструмент для создания и калибровки компонентов высокопроизводительной электроники, которая работает в субтерагерцевом диапазоне. Эти частоты представлены в нижней части терагерцевого спектра — примерно от 100 гигагерц до одного терагерца. Раньше такое излучение называлось субмиллиметровыми волнами, или дальним инфракрасным излучением.
«Предложенный анализатор измеряет спектр субтеррагерцевого излучения. Простыми словами, он определяет, из каких простых сигналов состоит сложный входной сигнал. При этом внутри устройства находится генератор собственного излучения, который перестраивается в заданном диапазоне частот. В момент, когда частота собственного сигнала совпадает с частотой внешнего, можно наблюдать увеличение напряжения», — рассказала основной автор научной работы, инженер ИРЭ, магистрант кафедры твердотельной электроники, радиофизики и прикладных информационных технологий МФТИ Анастасия Митрофанова.
По словам специалиста, в предложенном анализаторе роль генератора выполняет источник колебаний — антиферромагнитный осциллятор. Он состоит из слоя немагнитного металла и антиферромагнитного слоя на нем. Антиферромагнетики — это особый класс веществ, в структуре которых есть маленькие магнитные области (домены). Они имеют противоположные направления намагниченности и компенсируют друг друга. Поэтому антиферромагнетики не притягивают металлы. Однако их используют в качестве осцилляторов, потому что они обладают высокой частотой колебаний.
«По слою немагнитного металла протекает постоянный ток высокой плотности, что приводит к вращению намагниченностей доменов антиферромагнетиков. В зависимости от плотности тока эти намагниченности вращаются быстрее или медленнее. То есть изменение плотности тока приводит к изменению частоты антиферромагнитного осциллятора. Поэтому можно перестраивать собственный сигнал генератора от более низких к более высоким частотам», — пояснила Анастасия Митрофанова.
Субтерагерцевый диапазон интересен тем, что позволяет реализовать высокоскоростные вычисления, поскольку чем выше частота устройства, тем быстрее оно работает. По сравнению с современными процессорами производительность субтерагерцевых устройств может быть выше в сотни раз. В будущем такие устройства будут полезны, например, при создании нейроморфных компьютеров.
Также с субтерагерцевыми частотами ассоциируют развитие широкополосных систем связи, что обусловлено их способностью передавать большие объемы данных на высоких скоростях. Это может способствовать развитию мобильных сетей шестого поколения и технологий интернета вещей. Вместе с тем в субтерагерцевом диапазоне находятся линии поглощения многих молекул, что делает его полезным для создания новых типов оборудования для спектроскопии и идентификации материалов. В том числе систем досмотра для обнаружения запрещенных веществ. Кроме того, возможности таких частот привлекательны для использования в медицине в качестве замены небезопасного рентгеновского излучения.
«Сложности в работе субтерагерцевыми частотами возникают из-за отсутствия эффективных источников и детекторов, которые работают в этом диапазоне. Тем не менее, поскольку эти частоты позволяют реализовать высокоскоростные вычисления, сейчас идет активная разработка механизмов для генерации, приема и расшифровки таких сигналов», — сообщила Анастасия Митрофанова.
Она отметила, что предложенный в рамках исследования концепт устройства на основе антиферромагнитного осциллятора позволяет достичь сопоставимых или более высоких скоростей определения частоты субтеррагерцевого сигнала по сравнению с существующими коммерческими аналогами.
При этом разработанная модель проще в изготовлении и эксплуатации. В частности, концепт, в отличие от альтернативных устройств на основе сверхпроводников (где также достигаются частоты в десятки и сотни гигагерц), позволяет создавать анализаторы, которые работают в обычных условиях при комнатной температуре.
«По мере развития электронные устройства становятся все более миниатюрными. При этом в них возрастает сопротивление материалов и увеличиваются потери энергии. Поэтому нужна электроника, которая не использует движение электронов. Одно из решений в этом направлении — это использование спина, магнитного момента электрона. В таких устройствах возникают те же эффекты, что и в электронных, но без потерь энергии, что открывает широкие перспективы для увеличения производительности электроники», — прокомментировал фундаментальные задачи научной работы Сергей Никитов, академик РАН, директор ИРЭ, профессор кафедры твердотельной электроники, радиофизики и прикладных информационных технологий МФТИ. По его словам, задача ученых — подготовить научную основу для разработки подобных устройств.
Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.
Международная группа исследователей из Китая, США и Германии разработала метаматериал с выдающейся механической емкостью хранения энергии. Придать ему уникальные характеристики удалось за счет структуры — скрученных гибких стержней, деформирующихся по спирали.
Некоторые животные находят в алкоголе не только удовольствие, но и выгоду. Исследователи выяснили, что для самцов плодовых мушек он может стать ключом к успеху в спаривании. Алкоголь не просто меняет поведение насекомых, а запускает выработку феромонов, которые превращают самцов в объекты желания.
Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.
Два ключевых события сыграли решающую роль в формировании генетического профиля современных европейских народов. Первое связано с приходом ранних фермеров из Анатолии примерно восемь тысяч лет назад, второе — масштабная миграция на запад носителей ямной степной культуры, начавшаяся пять тысяч лет назад. Однако ученые видят множество отличий от общей картины в разных регионах. В новой работе они проанализировали ДНК древних жителей самого северо-запада Европы и обнаружили более тесную связь с охотниками-собирателями, чем где бы то ни было.
Ученые из Австралии исследовали влияние сексуальной активности, а именно — самоудовлетворения и полового контакта с партнером — на объективные и субъективные параметры сна, в том числе на мотивацию поутру и готовность к новому дню.
В двойственных, или обратимых, изображениях зритель может увидеть разные объекты в зависимости от того, на каких деталях концентрируется его внимание. Среди известных примеров таких рисунков — иллюзия «кролик-утка», сочетающая двух животных, и обратимая ваза (или ваза Рубина), которая может казаться двумя силуэтами лиц, если сосредоточиться на фоне. В соцсетях и популярных СМИ часто публикуют подобные картинки, утверждая, что по тому, какое изображение человек видит в первую очередь, можно судить о его личностных чертах и особенностях мышления. Двое психологов из Великобритании недавно проверили, так ли это на самом деле.
Когда пара расстается, многие люди продолжают испытывать чувства к своим бывшим. Если разрыв произошел по инициативе другой стороны и отношения длились много лет, полностью «забыть» еще недавно близкого человека может быть непросто. Существует мнение, что и после расставания привязанность к экс-партнерам в какой-то мере сохраняется. Впрочем, согласно другой точке зрения, со временем эта эмоциональная связь ослабевает и утрачивается. Разобраться, как происходит на самом деле и сколько времени может потребоваться на полный эмоциональный разрыв с бывшими возлюбленными, взялись психологи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (США).
Масштабный анализ геномов показал, что вид Homo sapiens возник в результате смешения двух древних популяций. Они разделились полтора миллиона лет назад, а затем воссоединились до расселения по миру.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
ПонятноИз-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
ПонятноНаши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
ПонятноМы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
ПонятноМы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Комментарии