Компьютерра, 2007 № 10 (678) - [6]
Физикам из Манчестерского университета впервые удалось изготовить эффективный углеродный транзистор толщиной всего в один атом и шириной менее полусотни атомов. Такие транзисторы работают при комнатной температуре, управляются единственным электроном и обещают прийти на смену кремниевой электронике, когда она исчерпает свои возможности.
Новый транзистор изготовлен из графена - впервые полученного лишь три года тому назад монослоя атомов углерода, образующих похожую на соты гексагональную структуру. Ученые называют графен «отцом» большинства форм углерода. Если слои графена положить друг на друга и увязать слабыми связями, то получится обычный графит. Если полоску графена свернуть, то выйдет углеродная нанотрубка, а если вырезать из нее нехитрую выкройку, то ее можно свернуть в похожий на футбольный мяч фуллерен.
Вопреки ожиданиям, графен оказался стабилен при комнатной температуре, он прекрасно проводит электрический ток, и ученые в последние годы активно ищут ему применения. Первый графеновый транзистор был изготовлен еще в 2004 году. Однако он толком не закрывался, создавая неприемлемо большие утечки. Новый транзистор уже не страдает таким недостатком. Он работает, используя принцип «кулоновской блокады». Помещенный в узком (меньше 10 нм) проходе, электрон действует как своеобразная пробка, преграждая путь другим электронам. В результате получается очень быстрый переключатель, управляемый небольшим напряжением. Его детальное описание скоро будет опубликовано в журнале Physical Review Letters. Такой графеновый транзистор изготавливают с помощью обычной электронно-лучевой литографии. Он стабилен и может работать при комнатной температуре (полученные ранее кремниевые транзисторы, использующие принцип кулоновской блокады, функционируют лишь при очень низких температурах).
Любопытно, что по теории, идеально плоские двухмерные кристаллы стабильными быть не могут. Удары окружающих молекул газа легко их «расплавляют». Но оказалось, что подвешенные на металлической сетке листы графена плоскими не остаются, а покрываются волнами высотой около 1 нм и длиной порядка 25 нм. эти волны и делают материал устойчивым к внешним воздействиям.
Пока с графеновой электроникой далеко не все ясно. Например, неизвестно, что происходит с электронами на границах листа графена. Есть и другие фундаментальные проблемы. Однако экспетры прпедполагают, что к 2020 году все загадка удастся решить. К этому времени кремниевая электроника может исчерпать свои возможности и ей придется искать замену. Вполне возможно, что заменит ее именно графен. ГА
Удивительное явление, не раз ставившее в тупик бывалых полярников и ученых, удалось объяснить двум геофизикам из Кембриджского и Йельского университетов. Оказывается, образование регулярной, похожей на застежку-молнию структуры на границе двух столкнувшихся льдин может быть объяснено простым физическим механизмом и не имеет никакого отношения к проискам Нептуна или инопланетян.
Как правило, в полярных широтах при столкновении льдин одна из них наезжает сверху и подтапливает другую. Но иногда, если льдины имеют одинаковую толщину (не больше 10 см), возникает любопытное явление. Две льдины «сплетаются» как пальцы двух рук, образуя регулярную структуру, которую так и подмывает объяснить вмешательством высших сил. Ничего похожего нигде в природе не наблюдается. До сих пор внятного объяснения этого явления не существовало, предполагалось, что оно связано со специфическими свойствами морского льда.
Оказалось, что все довольно просто. Края льдин обычно неровные, и они сначала сталкиваются только в одном месте. В этом выступе одна из льдин начинает наезжать на другую, что приводит к изгибу обеих и возникновению упругих волн вдоль кромки льда. Причем эти волны находятся в противофазе, а их длина, порядка метра, определяемая механическими свойствами и толщиной льда, одинакова для обеих льдин. Так и получается, что с периодом, определяемым длиной упругой волны, то одна, то другая льдина оказывается сверху.
Развив теорию, ученые немедленно проверили ее на практике, воспользовавшись вместо льдин пленками из обычного сургуча, плавающими в воде. Период переплетения пленок разной толщины в точности совпал с предсказаниями теории. Экспериментаторы надеются, что такими «молниями» можно будет прочно соединять тонкие пленки на наномасштабах. Возможно также, что удастся отыскать похожие структуры, возникшие при столкновении формирующих континенты земных литосферных плит. ГА
Можно получить массу гневных откликов от «подкованных» читателей, если без особых оговорок сообщить о том, что в течение недели, с 25 февраля по 4 марта, произошло два затмения. Но истина нам дороже, поэтому продолжим «злить» знатоков, уточнив, что оба затмения были центральными, при этом одно из затмений было солнечным, а другое - лунным.
Про полное лунное затмение в ночь с третьего на четвертое марта наверняка наслышаны даже далекие от астрономии люди, его можно было наблюдать со всей территории России. За лунными затмениями не гоняются так, как за солнечными, и видны они везде, откуда видна Луна. Большинство астрономов не имеют никаких научных посылов, связанных с этим явлением, и весь интерес наблюдателя сводится, как правило, к эмоциональному созерцанию Луны, принявшей кровавый оттенок.
