Венчурная деятельность
Стадии развития венчурной компании
Информация о компании
Электронная библиотека
Партнеры
Полезные ссылки
Карта сайта

Главная страница - УК «АЛЬЯНС. ВЕНЧУРНЫЙ БИЗНЕС» Технологии и инновации СПИН электрона - основа для компьютеров и электроники будущего

СПИН электрона - основа для компьютеров и электроники будущего

Статьи и публикации

СПИН. СПИН электрона - основа компьютеров будущего. Инновационная технология на основе СПИНового эффекта. СПИНовая электроникаФизики создали прототип устройства, способного через 10-15 лет занять место современных компьютеров. Компьютеры, основанные на новой технологии, будут работать дольше, их можно будет делать гибкими и даже носить в качестве украшений.

Представленный несколько лет назад гнущийся и трансформируемый телефон стал чуть ближе к реальности - учеными создан ключевой элемент электроники будущего из органических материалов.

Недавно на страницах журнала Nature materials было представлено описание устройства, которое способно стать основным «строительным блоком» для микросхем будущего. Из сравнительно доступного пластика и материала на основе оксида железа (также производимого в промышленных масштабах) ученые из университетов Огайо и Висконсина сделали аналог транзистора, управляющего электрическими импульсами на совершенно новом уровне.

СПИНтроника вместе с электроникой

Для того чтобы понять, чем новое устройство отличается от транзистора, и что это сулит конечному пользователю, придется обратиться к теории.

Электрический ток, как известно, есть поток заряженных частиц, чаще всего электронов. Но заряд - не единственная характеристика электрона: кроме заряда и массы, естественно, у него есть еще СПИН.

СПИН - это квантовая характеристика, которая определяет его магнитные свойства, наиболее корректной и близкой к привычным масштабам аналогией будет представление электрона в виде маленького магнита. Магнитный момент - это величина, которая показывает, куда повернут магнит и насколько он сильно притянет другие магниты.

Для обычной электроники СПИН абсолютно не важен. Электрические импульсы в обычном компьютере проходят по микросхемам вне зависимости от направления спинов электронов, ток можно представить как поток магнитиков, чья ориентация никак не упорядочена. Но если научится упорядочивать направление спинов и управлять ими, пропуская, например, только электроны со спинами «вверх» - это откроет дополнительные возможности для создателей различной техники.

Возможность управлять спинами электронов привлекает исследователей потому, что многие действия со спинами теоретически требуют меньше энергии, чем управление потоком частиц. Продолжая аналогию с перемещением по проводам множества микроскопических магнитиков, можно сказать, что повернуть магнитики проще, чем пересыпать их груду с одного места на другое.

А где меньше затраты энергии, там и вполне осязаемая выгода. Каждая операция с электронами внутри Вашего компьютера, сотового телефона или фотоаппарата требует ничтожных количеств энергии, но за секунду таких операций совершается несколько миллиардов только в одном не самом мощном процессоре! Добавьте сюда все остальные компоненты, и итог не заставит себя долго ждать - надпись «Аккумулятор разряжен» или пиктограмма в виде пустой батарейки знакома всем. Когда из-за этого невозможно сделать важный звонок, отредактировать текст в памяти ноутбука или сфотографировать красивый пейзаж - остается только либо ждать новых аккумуляторов, либо искать более эффективно использующую энергию технику.

Не только батарейки, но и тепло

Для стационарных компьютеров низкое потребление энергии тоже достаточно важная характеристика. Лишние ватты потребляемой мощности оборачиваются в тепло, что в жаркую летнюю погоду в общем-то совершенно излишне (шесть компьютеров в офисе соответствуют включенному обогревателю!), да и потраченные на их выработку газ с нефтью обернутся углекислым газом, который, между прочим, вызывает рост температур уже в планетарном масштабе.

Меньше затраты энергии - меньше выделение тепла, что дает не только сокращение духоты в офисах, но и позволяет более плотно скомпоновать детали техники, уменьшив ее габариты. А, кроме того, управление СПИНОМ позволяет перенести больше информации, так как наряду с выбором из «ток есть/тока нет» появляется и выбор «спины вверх/спины вниз».

СПИН-терминология

«СПИН вверх» и «СПИН вниз» - вполне официальная терминология. Выбор «верха» и «низа» при этом условен. Есть даже оборот - «электроны спариваются спинами». В целом явление «спаривание» можно описать как взаимодействие двух магнитов друг с другом.

Причем последнее утверждение - уже не фантастика и не перспективы, которые ученые рисуют в надежде получить грант на свои исследования. Эффекты, связанные с тем, что по-разному ориентированные электроны по-разному проходят через несколько слоев магнитных материалов, были использованы промышленностью в 1990-х годах. Магнитные диски, на которых хранится информация на большинстве компьютеров мира, без знания о спиновых эффектах имели бы в сотни, если не тысячи раз меньшую емкость!

От дисков к процессорам

Однако мало было знать то, как ориентация электроновСПИН» и «ориентация» здесь используются как синонимы) влияет на их способность проходить через несколько слоев на поверхности чувствительной головки жестких дисков. Для совершения описанной выше революции и появления инновационной технологии и более эффективной техники необходимо научится оперативно, за миллиардные доли секунды, управлять ориентацией электронов.

А это уже оказалось не так просто. Проблему «как управлять потоком электронов» ученые успешно решили изобретением транзистора - электрический сигнал открывает «заглушку», замыкая цепь через транзистор, а вот как добиться того же эффекта для СПИНА? Необходимо, как минимум, какое-то устройство, которое пропустит только ориентированные в нужную сторону электроны, причем оно должно быть компактное, недорогое и быстрое.

На заре квантовой физики связанные со спином эффекты обнаружили по различному отклонению пучков электронов в магнитном поле. Увы, этот метод слишком громоздок, дорог и потому абсолютно не годится. А чтобы найти микроскопические структуры, на которых возможно отсортировать или массово повернуть электроны в нужную сторону, необходимо очень хорошо знать, как устроены различные вещества. Необходимы исследования с применением электронных микроскопов, сложные квантово-механические расчеты и многие годы напряженной работы разных лабораторий по всему миру.

Органика против металла и камня

Создание устройств для управления потоком электронов с учетом их СПИНА - задача, которую решают самые разные группы ученых. Исследователи из США, о работе которых идет речь, особенно подчеркивают то, что они использовали органические материалы. Вещество, при прохождении через которое электроны выстраивались в нужном направлении - этот процесс называют поляризацией, подобрано из числа органических соединений.

Как говорится в сообщении университета Огайо, скоро можно будет остальные компоненты сделать также из органики, а это откроет еще одну дополнительную возможность - схемы, работающие на спиновых эффектах станут гибкими.

СПИН. СПИН электрона - основа компьютеров будущего. Инновационная технология на основе СПИНового эффекта. СПИНовая электроникаЭто позволит встраивать их в самые разные устройства - от гибких дисплеев, которые можно скатать в трубочку и убрать в карман, до вшитых в одежду процессоров. Зачем вшивать в одежду электронные компоненты? На этот вопрос можно предложить несколько вариантов ответа.

Разработка специальных волокон с оптоволокном и светочувствительными сенсорами, например, позволит сделать куртки, умеющие воспринимать изображение. Владелец такой одежды сможет в буквальной смысле слова видеть спиной, плечами и прочими частями тела. Подобная опция, конечно, актуальна разве что полиции, пожарным или военным, но на этом возможности «носимой» электроники не исчерпываются. Датчики в одежде ребенка смогут сигнализировать о перегреве или переохлаждении малыша, а в отдаленном будущем ткань сможет и сама среагировать, поменяв свою структуру.

Спиновая электроника, потребляющая мало энергии, компактная и быстрая, сможет стать основой для «умной одежды» и не только. Развитие обычных компьютеров тоже в скором времени замедлится, если не будет придумано чего-то радикально нового, например, если конструкторы не научатся использовать спин электронов.

СПИН - подробности

СПИН - это сугубо квантовая характеристика. Это значит, что все аналогии с явлениями привычного масштаба будут не очень удачны и с этим, увы, сделать нечего. В 1920-х годах ученые столкнулись с тем, что атомы различных веществ вели себя довольно необычным образом - пучок ионов серебра, например, в магнитном поле почему-то разделялся ровно на две части. А изучение спектров излучения ионов натрия и других щелочных металлов указывало на то, что для описания устройства атома необходимо допустить наличие у электрона некоторой дополнительной характеристики.

Эту характеристику назвали «СПИНОМ», так как анализ ряда явлений указывал на то, что в чем-то она подобна величине, называемой в механике моментом вращения, а «to spin» и есть «вращаться» на английском языке. Уравнения, в которых фигурирует математическое выражение для СПИНА, достаточно быстро оказались связаны и с теорией относительности, что в свою очередь подтолкнуло дальнейшее развитие физики.

Введение понятия СПИНА в науку позволило изучить и понять ядерные реакции - то есть узнать, почему светит Солнце, и построить ядерные реакторы. На основе СПИНА построена квантовая химия, которая позволяет сейчас рассчитывать молекулы лекарств и пластмасс. Ну а про то, как спиновые эффекты используются в компьютерной технике, было сказано выше.

СПИН - это не вращение

СПИН не может быть выражением того, насколько быстро вращается электрон, по двум причинам. Во-первых, расчеты дают скорость вращения, превышающую скорость света. Во-вторых, электрон - это элементарная частица, у которой нет структуры, то есть вращаться там нечему. Более того, некорректно и представление об электроне, который «вращается вокруг ядра», так как в квантовой механике никакого движения по окружности в обычном атоме водорода или гелия попросту нет, скорее электрон предстанет висящим вокруг ядра облаком.

 
Каталог ИНВЕСТИЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ
Случайная новость

 

Основными цветами являются сине-красные, они же выступают стандартными для казино, выступающих под брендом Вулкан. Непосредственно на основной страничке посетители смогут ознакомиться с ассортиментом представленных игр. Доступными являются баннеры, рекламирующие бонусы, данные о джекпотах, акциях, турнирах и прочих важных моментах. Предлагает своим клиентам Вулкан онлайн бесплатно развлечения на любой вкус: классические и самые новые.

Игровой режим в формате онлайн

Портал содержит игры от самых популярных разработчиков контента, таких как: Гаминатор, Микрогейминг, Новоматик, Бестсофт и других. Если случились блокировки основного источника, перейти на нужный сайт можно с помощью специального плагина. Еще к услугам геймеров представлено зеркало, которое также помогает обходить все ограничения.

Процесс регистрации занимает немного времени, все, что нужно от игрока – это предоставить о себе правдивую информацию, заполнив небольшую анкету и прописав все основные данные. Жителям некоторых стран портал может отказать в предоставлении услуг, кроме того, принимать участие в игровом процессе не могут пользователи, которым еще нет 18 лет, а также сотрудники и партнеры клуба. Любая информация представлена на русском языке.

Слоты от портала

Политика клуба позволяет играть в казино Вулкан онлайн бесплатно без регистрации, причем нет разницы, какой именно слот выберет клиент. Здесь представлены различные направления азартного контента, все они разделены по жанрам и прочим критериям, например:

  • настольные (сюда относятся блэкджек, рулетки и прочие развлечения);

  • популярные (здесь можно ознакомиться с наиболее востребованными играми);

  • слоты (аппараты разных типов – от трехбарабанных и более);

  • покер (много разновидностей);

  • все (это полный список всего представленного контента).

Других параметров отбора не предусмотрено. Клиент вправе выбрать для себя любой и играть в казино Вулкан онлайн бесплатно, не зависимо от того, классический это аппарат или новинка. Как раз новинки много геймеров испытывают именно в демонстрационном режиме, чтобы лучше их понять, ознакомиться с игровым процессом, разработать свою стратегию. Только потом они приступают к геймингу на деньги.

Вариант игры без регистрации

Казино предоставляет бездепозитный бонус, который насчитывается в соответствии с бонусными кодами. Геймеры имеют право участвовать в прочих акциях. Они получают бонусные кредиты, а еще – свободные вращения. Доступны турниры без вступительных взносов, игровые автоматы Вулкан онлайн бесплатно, а также другие услуги.

Бонусная программа клуба Вулкан предусматривает различные акции, наиболее популярными из которых являются:

  • бонусное вознаграждение на депозит, размер которого варьируется;

  • награду в виде звездного бонуса (по промокоду);

  • приветственный бонус – свободные вращения за регистрацию, а еще бонус за первый депозит и бесплатные вращения;

  • поощрение за внесение на счет определенной суммы.

Со всем перечнем акций можно ознакомиться на официальной странице портала, при этом не забывайте внимательно знакомиться со всеми правилами клуба, включая правила начисления и отыгрыша бонусов.

Турниры и гонки

В формате гонок здесь проводят различные турниры. Они также позволяют выиграть настоящие деньги, победителями становятся те участники, которые набрали больше всего баллов. Зарабатывают их в ходе игрового процесса. Ознакомиться с правилами их проведения можно непосредственно на официальной странице казино. Благодаря розыгрышам лотерей можно заработать дополнительные поощрения. За депозит геймер получает билет, который участвует в розыгрыше приличных сумм в рублях (при желании можно конвертировать в другую валюту).

Мобильный вариант

С помощью мобильной версии ресурса автоматы можно запускать когда угодно, главное правило – наличие доступа к интернету. Эта версия имеет более простой интерфейс, да и сами системные требования ниже. Такая же версия дает возможность в казино Вулкан онлайн бесплатно играть различными автоматами. Игроки, которые уже зарегистрированы, могут использовать портал на полную, ведь здесь сохранены все привилегии, включая статус, бонусы геймера. Они могут принимать участие в турнирах, при этом отдельно проходить регистрацию нет необходимости.

Основными достоинствами казино являются:

  • большой ассортимент азартных развлечений (все ПО протестировано и сертифицировано в независимых лабораториях);

  • казино имеет лицензию на свою деятельность (для ознакомления вся информация представлена на сайте);

  • игрок может выбрать любой игровой автомат Вулкан онлайн бесплатно, независимо от времени суток;

  • выгодные программы лояльности (с помощью многоуровневой системы можно получать много приятных бонусов);

  • все слоты представлены в демонстрационном и стандартном режиме с описаниями;

  • есть мобильная версия, позволяющая оторваться от ПК;

  • участие в розыгрышах прогрессивных джекпотов, турнирах;

  • есть партнерская программа.

Убедиться во всем этом можно после перехода на сайт и ознакомления с ним.

Вы стремитесь начать новый бизнес с нуля или планируете диверсифицировать уже существующий? Тогда вам следует обратить внимание на такой вид деятельности, как торговля спортивным питанием. Учитывая тот факт, что число наших соотечественников, которые стремятся вести здоровый образ жизни и иметь спортивное телосложение, неуклонно растет, данный бизнес является весьма перспективным. Он способен принести предпринимателям хорошую прибыль.

Подробнее ...

Чтобы избежать множества аварий катастрофического характера в быту и на промышленных предприятиях, используют клапан ктз. Данный клапан используется для того, чтобы осуществилось своевременное закрытие газопровода при различных ситуациях. Прекращение газа происходит автоматически. Данный вид клапана устанавливают на газопроводе подающего газ к различным бытовым приборам и в производстве. Он срабатывает при пожаре, а также при сильном нагревании.

Подробнее ...

Как компании не потерять лицо и выжить в условиях жесткой конкуренции

Легальность той или иной организации можно проверить как прямыми способами, так и косвенными. К первым относятся полная и своевременная уплата компанией налогов – своих общих и в отношении каждого сотрудника, постановка на учет во всех обязательных фондах и регулярная сдача отчетности, полная прозрачность в отношениях с клиентами. 

Подробнее ...