В данном учебном пособии излагаются основные вопросы физики систем пониженной размерности, рассматриваются особенности энергетического спектра и переноса частиц в многослойных структурах с резкими потенциальными границами. Пособие предназначено для студентов, магистрантов и аспирантов, специализирующихся в области физики полупроводников и полупроводниковых приборов. Оно может быть также рекомендовано студентам других специальностей, научным работникам и инженерам, желающим самостоятельно изучать физику низкоразмерных систем или расширить и систематизировать свои знания в области физических основ наноэлектроники.
Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов.
Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>
Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения.
Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>
Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется.
В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>
Случайная новость из Архива
Жирная еда вредит памяти
23.01.2016
Жирная пища плохо сказывается не только на фигуре, но и на умственных способностях: опыты Эрики Андервуд (Erica Underwood) и Люсьена Томпсона (Lucien T. Thompson) из Техасского университета в Далласе показали, что у мышей, которых кормили жирным, ухудшаются память и способность к обучению. Сам эксперимент ставили так: животных три месяца держали на корме, обогащенном жирами, а потом проверяли, какие изменения произошли в нейрофизиологии и поведении подопытных.
У мышей на жирной диете уменьшалась возбудимость нейронов гиппокампа - а гиппокамп, как мы знаем, является одним из главных центров памяти, в нем, в частности, происходит консолидация памяти, ее превращение из кратковременной в долговременную.
По состоянию нейронов, которые стали хуже работать, можно было бы ожидать, что у мышей ухудшатся когнитивные способности. Чтобы это проверить, грызунов сажали в сложно устроенную коробку с игрушками, и после того, как мыши привыкали к расположению предметов, одну из игрушек помещали на новое место. Те из животных, которые нормально питались, быстро усваивали новое расположение объектов, а вот те, которых держали на жирной пище, с трудом запоминали, где теперь находится знакомая вещь. Иными словами, память - по крайней мере, та ее часть, что отвечает за ориентацию в пространстве - получив избыток жиров, действительно давала сбой. Спустя год способность к обучению возвращалась в норму, хотя изменения в нейронах сохранялись (вероятно, срабатывали некие компенсирующие механизмы).
Разумеется, наблюдались и другие характерные физиологические аномалии: так, у самцов мышей - но не у самок - возникали симптомы диабета второго типа, когда у тканей уменьшается чувствительность к инсулину и они перестают забирать глюкозу из крови. Поскольку активность нейронов гиппокампа зависит среди прочего и от инсулина, то снижение чувствительности нервных клеток к гормону может сказываться на работе самих нейронов и на когнитивных способностях. Диабетические симптомы у самцов сохранялись и спустя год после перехода обратно на нормальную еду.
Однако остается вопрос насчет самок: у них память тоже ухудшалась, и нейроны хуже работали, но на инсулин они реагировали так же, как обычно, и даже более того, чувствительность к гормону у самочьих нейронов повышалась, а количество синтезируемого инсулина снижалось (что не соответствует обычной диабетической картине). Почему самки тут оказались не похожи на самцов, исследователям еще предстоит выяснить - равно как и то, происходит ли что-то подобное у человека.
Ссылка для скачивания электронной книги
Последние новости науки и техники, новинки электроники: