Открытие может произвести революцию в компьютерной и телекоммуникационной индустрии

В 2007 году экспериментально было обнаружено новое семейство материалов: топологические изоляторы. С тех пор большое количество исследователей сосредоточили на них свою работу. Эти своеобразные материалы ведут себя странно, поскольку они изоляторы внутри, но ведут себя как проводящие металлы на поверхности.

То есть материал ведет себя как относительно толстый слой пластика, который разделяет два очень тонких слоя проводящего материала, с той разницей, что все это сделано из одного и того же материала: он просто ведет себя таким образом. Когда этот материал имеет толщину всего несколько атомов, его поверхность может проводить электричество с эффективностью почти 100%.
Проект под названием «Настройка состояний Дирака деформацией в топологическом изоляторе Bi2Se3» проводился в течение последних нескольких лет в сотрудничестве с исследователями из Университета Висконсина (США) и Университета Йорка (Великобритания).

В рамках этого проекта было продемонстрировано как теоретически (с помощью моделирования методом DFT), так и экспериментально (с использованием передовых методов определения искажения по изображениям, полученным с помощью электронного микроскопа), что поведение топологического изоляционного материала (Bi2Se3) пропорционально коррелирует с его искажением. Этот факт открывает двери для возможности использования искажения для разработки устройств, поведение которых можно изменять контролируемым образом. Таким образом, например, можно использовать пьезоэлектрический эффект и, подавая электричество на кристалл, искажать его и тем самым динамически управлять топологическим изолятором.

Доктор. Педро Л. Работа Галиндо является плодом многолетней работы его исследовательской группы и сосредоточена на вычислении структурных искажений в изображениях с высоким разрешением, полученных с помощью электронных микроскопов.

Его программное обеспечение для расчета искажений называется Peak Pairs Analysis (PPA), основы которого были опубликованы в журнале Ultramicroscopy и распространяются японской компанией HREM Research Inc. (мировые лидеры в области программного обеспечения, применяемого для электронных микроскопов) с 2009 года из их штаб-квартиры в Токио по Временному лицензионному соглашению с УЦА. Доходы от лицензионных отчислений за это программное обеспечение являются крупнейшим источником дохода УЦА от реализации этой концепции.

За последние несколько лет программное обеспечение было приобретено предприятиями, исследовательскими центрами и университетами, имеющими важное положение, такими как SAMSUNG, TOSHIBA, FEI, JEOL, U.S. Военно-воздушные силы, Sandia Labs., Oak Ridge Natl.

Лаборатория, Лос-Аламос Лабс., Институт Макса Планка, Технический университет Вены, KBSI Korea, ITRI Taiwan, Osaka Univ., и Пекинский университет. технологий, среди прочего.
Для разработки и улучшения этого вышеупомянутого программного обеспечения использовался суперкомпьютер УЦА, машина, которая финансировалась Европейскими фондами регионального развития (ERDF) в два этапа на общую сумму почти миллион евро, а также приложение, дизайн и имплантация. из которых возглавлял Педро Л. Галиндо и проводился в сотрудничестве с другими исследовательскими группами УЦА (д-р. Рафаэль Гарсиа Роха) и персонал центральной компьютерной службы (Абелардо Белаустеги и Херардо Абуррузага). Эта машина, одна из самых мощных в Андалусии, в настоящее время используется исследовательским сообществом УЦА.

Важно подчеркнуть, что этот проект, опубликованный в Nature Physics, имеет своей конечной целью производство реальных устройств с исключительными характеристиками. Например, топологические изоляционные материалы могут быть использованы для подключения компонентов микропроцессора, позволяя электронам течь со скоростью, близкой к скорости света, с практически несуществующим потреблением энергии, тем самым уменьшая выделение тепла, что позволило бы ускорить вычисление быть чрезвычайно увеличенным.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *