Ученые создали новый класс ультратонких проводников для наноэлектроники

Специалисты из Стэнфордского университета создали новый тип проводников, который позволит создавать сверхтонкие пластины для наноэлектроники. Эти проводники смогут заменить традиционные материалы и сделать различные электрические устройства еще более мелкими. Они сделаны на основе фосфида ниобия.

По мере уменьшения чипов и других электронных устройств одним из слабых звеньев стали проводники для них. Стандартные металлические провода по мере истончения все хуже проводят электричество, что накладывает ограничения на эффективность наноразмерной электроники. Например, у меди ухудшение качеств наблюдается при уменьшении толщины провода до 50 нанометров, а фосфид ниобия обладает лучшими проводящими свойствами уже при толщине около 5 нанометров.

Фосфид ниобия исследователи называют топологическим полуметаллом. Весь материал может проводить электричество, но его внешние слои обладают лучшими свойствами проводника, чем внутренние. По мере уменьшения толщины пленки средняя область с относительно низкой проводимостью сокращается, а хорошо проводящая поверхность остается, улучшая характеристики материала в целом.

Многие ученые работали над задачей уменьшения проводников при сохранении их свойств. Сейчас в наноэлектронике это достигается в основном за счет выстраивания четкой кристаллической структуры материалов. Но это требует очень высоких температур и больших затрат. Поэтому авторы проекта искали некристаллическое решение проблемы, и вариант с фосфидом ниобия стал первым в своем роде.

Такие пленки не требовательны к кристаллической структуре, поэтому могут создаваться при более низких температурах. Это позволит наносить их, не повреждая, например, компьютерные чипы.

Авторы исследования не считают, что фосфид ниобия быстро заменит более традиционную медь в микроэлектронике. Однако они уверены, что для определенных задач, где требуется минимальная толщина проводника, этот материал подойдет. Кроме того, можно рассмотреть другие топологические полуметаллы в качестве альтернативы. Это следующая задача ученых из Стэнфорда. Возможно, удастся обнаружить еще более эффективное соединение.

Разработки ученого из Сколтеха помогают ликвидировать разлив мазута
Работы по очистке территории после разлива нефтепродукта в Черном море осложнило то, что мазутная фракция располагается не на поверхности, а в объеме воды и в придонной области. И стандартные методы для устранения нефтяных разливов не были эффективными. Руководитель группы проектов развития Сколковского института науки и технологий Владимир Каляев отправился на место происшествия и буквально из по...
Ученые НГТУ им. Р. Е. Алексеева разработали способ диагностики аварий на электросетях
Научный коллектив Нижегородского государственного технического университета разработал способ определения места повреждения на воздушной линии электропередачи по замерам токов с двух ее концов. Разработка поможет электросетевым компаниям обеспечить бесперебойность и надежность энергоснабжения. Работа уже несколько лет ведется в рамках Федеральной программы «Приоритет 2030» нацпроекта &...
Разработка ученых Пермского Политеха упростит создание линейных двигателей для конвейеров и роботов-манипуляторов
Линейные двигатели приводят в движение электрический транспорт, лифты высотных зданий, металлорежущее оборудование, транспортировочные конвейерные ленты, сваебойные молоты и даже бионические протезы. Их преимущество в том, что для перемещения по прямой линии не нужны дополнительные механизмы — шестерни, рейки или цепи. Но иногда при обработке деталей сложной формы, выполнении некоторых манип...
На 1000% пластичнее: в НИТУ МИСИС усовершенствовали титановые сплавы
Ученые НИТУ МИСИС предложили новые титановые сплавы, из которых можно создавать элементы сложных форм для авиационных, транспортных и медицинских отраслей. Структуру и свойства материалов улучшили добавки железа, никеля, кобальта и других металлов. Высокая пластичность сплава при высоких температурах позволит получать детали сложной геометрии и существенно снизит количеств...
Новый экологически безопасный реагент поможет эффективно бороться с разливами нефти в Арктике
Ученые разработали экологически безопасный реагент для удаления нефтяных разливов в условиях Арктики. За основу авторы взяли фосфолипиды — молекулы, из которых состоят оболочки всех живых клеток, — и спирт изобутанол. В эксперименте предложенный состав позволил всего за минуту уменьшить площадь нефтяного пятна на 89–93% как при комнатной (22°С), так и при пониженных (0°С...
РЭА Минэнерго России подготовило исследование «Цифровизация и устойчивость энергосистем»
Российское энергетическое агентство Минэнерго России представляет результаты исследования наилучших практик бюджетного и корпоративного сектора в области цифровизации и устойчивости энергосистем. В исследовании рассмотрены государственные информационные системы, проекты в сфере искусственного интеллекта (ИИ), цифровизации и автоматизации, предиктивной аналитики, электротранспорта, повышения над...
В НИТУ МИСИС создают новый композит для термоядерных реакторов
Ученые НИТУ МИСИС и АО «НИИЭФА» показали, как изготовить биметаллический материал с помощью гибридного аддитивного производства. Композиты из вольфрама и меди с улучшенными свойствами применяются для компонентов, обращенных к плазме (КОП), в установках термоядерного синтеза. Исследования показали, что теплофизические и механические характери...
В Казанском университете предложили материал для аккумуляторов нового поколения
Ученые Института физики Казанского федерального университета предложили модель и изучили свойства нового материала – ковалентного триазинового каркаса, допированного атомами кремния и фтора (F,Si-CTF₀). Его использование может стать следующим шагом в совершенствовании современных металл-ионных аккумуляторов. Работа была проведена в рамках программы стратегического академического лидерс...
Испытания мюонного томографа для геологов завершили в «Росатоме»
Специалисты научного института «Росатома» в Троицке провели испытания полнофункционального образца мюонного томографа для поиска и оценки рудных месторождений. Прибор позволяет проводить прямое измерение плотности грунта с трехмерной томографической реконструкцией (3D), уменьшая количество буровых скважин в 10 раз по сравнению с традиционными методами геологоразведки. Это значительно с...
В МЭИ созданы энергосберегающие технологии для угольных ТЭС
Ученые НИУ «МЭИ» разработали технологии по энергосбережению в системах пылеприготовления теплоэлектростанций (ТЭС). В основе разработки лежит применение газопоршневых двигателей (ГПД) для привода мельниц с тремя вариантами эффективного использования теплоты выхлопных газов на электростанциях, которые работают одновременно на угольном топливе и природном газе. Во всех разработанны...
Ученые Перми и Москвы изучили возможности и сроки службы волоконных световодов в медном покрытии
В нефтегазовой и химической промышленности, металлургии, электроэнергетике, медицине и машиностроении используют оптоволоконные технологии как современный способ передачи информации на дальние расстояния. Прочность и долговечность волоконных световодов во многом зависят от защитного покрытия, в качестве которого используют акрилат, полиимид и металлы. Например, оптоволокно в алюминиевом покрытии п...
ТПУ завершает работы по созданию оборудования для СКИФа
К концу 2024 года Томский политехнический университет должен завершить все работы по созданию оборудования для Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ), который строится в наукограде Кольцово под Новосибирском. Служба новостей поговорила с проректором по науке и стратегическим проектам, руководителем научной группы, работающей над проектом СКИФ в ТПУ Алексеем Гоголевым о сложностях и вызовах...
Выполнена оценка взрывобезопасности аккумуляторов
Ученые МФТИ с помощью методов машинного обучения и теории функционала плотности рассчитали, насколько аноды различного состава подвержены отложению дендритов, которые приводят к взрыву аккумуляторов. Результаты исследований опубликованы в Journal of Applied Physics и будут полезны для предварительной оценки пригодности материалов, в том числе вновь синтезируемых, для изготовления электродов. Ак...
Ученые избавили Wi-Fi-сети от лишней «информационной нагрузки»
Ученые нашли способ «сжимать» информацию о состоянии беспроводного канала связи, которая передается по Wi-Fi-сетям от подключенных устройств к точке доступа. Обработка этой информации увеличивает нагрузку на сеть, из-за чего качество и скорость передачи других данных ухудшается. Новый алгоритм уменьшает объем данных о состоянии канала связи примерно на 50%. Благодаря этому он позволит...
В МЭИ открыли лабораторию сварки при поддержке ПАО «Мосэнерго»
24 декабря 2024 года в НИУ «МЭИ» открыли образовательную лабораторию сварки, созданную при поддержке ПАО «Мосэнерго». В торжественной церемонии открытия приняли участие заместитель Министра промышленности и торговли Российской Федерации Михаил Иванов, заместитель Министра энергетики Российской Федерации Евгений Грабчак, управляющий директор ПАО «Мосэнерго...
Российские ученые создали оптимальный алгоритм децентрализованной оптимизации для динамических сетей
Группа российских ученых из МФТИ, Сколтеха и Научно-исследовательского центра искусственного интеллекта Университета Иннополис разработала революционный алгоритм для решения сложной задачи децентрализованной оптимизации. Результаты исследования опубликованы в материалах конференции NeurIPS 2024. В современном мире многие вычислительные задачи требуют обработки больших объемов данных, распределе...
Оптоволоконные сети смогут передавать до 5 раз больше информации в секунду благодаря усилителям из кварцевого стекла с висмутом
Ученые создали усилитель для длин волн телекоммуникационного диапазона. Это устройство размером с ноутбук состоит из стекла с добавками висмута. Когда лазерное излучение проходит сквозь такой световод, оно становится более сфокусированным, благодаря чему передаваемый сигнал усиливается. Разработка позволяет усиливать сигнал в диапазоне длин волн в 5 раз большем, чем в современных устройствах. Поск...
В НГТУ НЭТИ разрабатывается алгоритм для оптимального проектирования электрических сетей
В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разрабатывают программу для расчета и проектирования электрических сетей, основанную на применении эволюционных алгоритмов и методов искусственного интеллекта. По словам ассистента кафедры электрических станций НГТУ НЭТИ Никиты Сергеева, при проектировании новых электрических сетей раньше следовали существующим стандартам, был устояв...
Запущен линейный ускоритель ЦКП «СКИФ»
В новосибирском наукограде Кольцово состоялся запуск линейного ускорителя — стартовой ступени ускорительного комплекса ЦКП «СКИФ» (Сибирский кольцевой источник фотонов). В линейном ускорителе электроны рождаются, группируются в пучок, получают первоначальное ускорение и энергию 200 миллионов электронвольт. Затем электронный пучок поступает в кольцевой бустерный синхротрон (бус...
Ученые ТПУ создали экономичные сплавы для выделения сверхчистого водорода
Ученые Инженерной школы ядерных технологий ТПУ разработали сплавы для выделения сверхчистого водорода. Полученные материалы, в перспективе, могут стать альтернативой более дорогостоящим мембранам из палладия и сплавов палладия с серебром. Результаты опубликованы в журнале Hydrogen. Исследование проводится в рамках госзадания «Наука» и при поддержке федеральной программы Минобрнауки...