Горячая линия Минздрава для вернувшихся из-за границы: 8 (351) 240-15-16. 
Оперативная информация по коронавирусу в мире, стране и регионе.

Челябинские ученые научили свет передавать информацию

20 Января 2020 Автор: Евгений Аникиенко Фото: Вячеслав Шишкоедов
Челябинские ученые научили свет передавать информацию


Это может приблизить создание «фотонного» компьютера со сверхвысокими скоростями передачи данных.

Группа молодых ученых ЧелГУ приблизилась к созданию наноструктуры, которая позволит уйти от привычных электронных компьютеров и вывести на принципиально новый уровень процесс передачи и хранения информации.

По итогам конкурса РФФИ «Стабильность» проект кафедры радиофизики и электроники ЧелГУ «Перестраиваемые гиперболические метаповерхности на основе 2D-материалов и материалов с фазовыми переходами» признан одним из лучших фундаментальных научных исследований 2019 года, выполняемых ведущими молодыми учеными.

Как пояснили разработчики, сегодня технологии, применяемые для создания современных кремниевых процессоров, приближаются к пределу своих возможностей. Это во многом обусловлено квантово-механическими эффектами, возникающими при уменьшении размеров транзистора до нанометровых, ростом рассеиваемой мощности, пределами скорости распространения электрического сигнала. Но постоянно растущий поток информации требует новых подходов в IT-технологиях.

По словам ученых, метаповерхности — это структуры, состоящие из нескольких материалов. Их свойства выходят за пределы свойств образующих их компонентов. Например, метаповерхность, состоящая из периодически расположенных тонких металлических полосок, может хорошо пропускать электрический ток в одном направлении и совсем его не пропускать — в перпендикулярном.

ученые.jpg
Фото с официального сайта ЧелГУ

«Мы хотим внедрить в метаповерхности материалы с фазовыми переходами, — пояснил руководитель научного коллектива, доцент кафедры радиофизики и электроники Дмитрий Кузьмин. — Фазовые переходы хорошо известны: вода из жидкого состояния при низкой температуре превращается в лед, а при высокой переходит в газообразное состояние, испаряется. Другой пример — диоксид ванадия, в котором при комнатной температуре происходит фазовый переход металл-диэлектрик. То есть материал превращается из проводника в изолятор. При подсвечивании материал будет частично поглощать свет и за счет этого нагреваться. Мы разрабатываем плазмонную структуру (поддерживающую поверхностные плазмон-поляритоны, особый тип связанных колебаний света и электронов в материале), которая позволяет усилить поглощение, а значит, и нагрев».

Как добавил Дмитрий Кузьмин, при нагревании в материале произойдет фазовый переход, который изменит свойства системы в целом. Главная цель проекта — изучить этот эффект, как будут меняться эти свойства в сложном процессе с участием света и материалов с фазовыми переходами.

Исследование будет состоять из трех этапов: теоретический анализ, численное моделирование и предложения для экспериментов. Главный вопрос, на который ученые должны ответить, — возможно ли создание структуры, которая сама бы регулировала свои оптические свойства и температуру, поддерживая их в определенном диапазоне.

«Результаты исследования могут применяться для создания принципиально новых способов обработки и передачи информации, — подытожил Дмитрий Кузьмин. — Они станут основой для появления компьютеров, которые будут работать, например, не на электричестве, а на наноразмерных источниках света, что серьезно ускорит производительность прибора и скорость передачи информации».

Добавим, недавно правительство Челябинской области заключило с фондом РФФИ соглашение о создании регионального фонда фундаментальных исследований, который будет финансировать научные разработки ученых Южного Урала.

Сегодня | 21:41
«Сибирь» прервала победную серию «Трактора»

«Черно-белые» на выезде уступили со счетом 1:3.

Сегодня | 20:35
Наталья Котова оценила благоустройство Ленинского района

Градоначальница отметила, что территория становится центром притяжения для всех челябинцев.

Сегодня | 20:14
Как повысить производительность труда в пищепроме

Южноуральским пищевикам помогут с нацпроектом эксперты регионального центра компетенций.

Сегодня | 19:24
В Челябинской области общественные инициативы жителей получат законодательный статус

Южноуральские парламентарии одобрили запуск инициативных проектов местного самоуправления.

 
Новости   
Спецпроекты