НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НИЯУ МИФИ) Факультет «Автоматика и электроника» Кафедра «Микро- и наноэлектроника» Нанотехнологии и нанофизика — открытия и перспективы Группа: А4-09 Подготовил: Цыганкин А. И. Преподаватель: доц. Лапшинский В. А. Дата: 21.03.2010 Введение 40 лет назад Гордон Мур сформулировал следующий эмпирический закон: каждые 1,5 года количество транзисторов в компьютерных микросхемах на 1 кв. дюйм удваивается (рис. 1). В начале было около 2 тысяч транзисторов [1] в схеме, сейчас — около 2 миллиардов, одновременно себестоимость на 1 бит информации уменьшается вдвое, энергия на единицу информации тоже уменьшается вдвое, время переключения уменьшается вдвое, то есть быстродействие компьютера возрастает вдвое каждые 1,5 года. Рисунок 1 – иллюстрация закона Мура В 1947 году в лаборатории «Белл» был изобретен первый транзистор. Тогда этот транзистор был микронного размера, сейчас эти элементы имеют размер порядка 45 нанометров. В начале 80-х годов Гердом Биннигом и Генрихом Рорером в фирме «IBM» был изобретен «сканирующий туннельный микроскоп», который позволил рассмотреть очень маленькие объекты с очень большим пространственным разрешением. Методы создания наноструктур Существует два способа создания наноструктур: один называется «сверху-вниз», а другой — «снизу-вверх» (табл. 1). Табл. 1 Сравнение методов создания наноструктур Области применения наноструктур Нанотрубки [3] можно было бы использовать в защитных материалах, например для создания бронежилета. То есть используется сверхтвердость соответствующего материала. Второе свойство — если имеется многостенная нанотрубка, то поскольку эти стенки взаимодействуют друг с другом слабо, одна трубка может ходить внутри другой трубки, и, таким образом, возможно было бы сделать нанодвигатель, наноробот на основе такой многостенной трубки. Свойства нанотрубок уникальны: - у них есть высокая проводимость, сравнимая с металлической;
- упругие свойства в 5 раз выше, чем у стали;
- теплопроводность в 20 раз выше, чем у меди;
- возможность свободно двигать многостенные трубки одну трубку относительно другой.
Глоссарий - Транзистор – электронный прибор из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналам управлять током в электрической цепи.
- Графен – двумерная аллотропная модификация углерода.
- Нанотрубка – свёрнутая в виде цилиндра лента с упаковкой атомов по типу графита.
Список используемой литературы - Лозовик Ю. И., «Нанотехнологии и нанофизика — открытия и перспективы», 2007 г.;
- Светцов В. И., «Нанотехника – современное состояние и перспективы развития».
- http://ru.wikipedia.org
Заключение В этой работе рассказывается о наноструктурах, которые получили широкое распространение за последнее время. Перспективы развития нанотехнологий впечатляют, их развитие идет быстрыми темпами. |