概率一点;2 d咖啡电介质材料的性能;细胞传感电路。
概率一点
东北大学的研究人员正致力于构建计算机通过开发一个spintronics-based概率概率一点(p-bit)。
研究人员利用磁隧道结(mtj)。最常用的MRAM技术,热波动通常构成威胁稳定的存储信息,在这种情况下这是一个好处。
热的p位函数的波动(随机)mtj热不稳定。是有效的,随机mtj需要更短放松的时间这减少了波动p-bit的时间表。这样做会有效提高计算速度和准确度。
研究人员建立了一个纳米级MTJ设备与一个平面磁轴。磁化方向平均每8纳秒更新一次,他们说的是100倍的速度比之前的世界纪录。
一顶视图磁隧道结的扫描电子显微镜图像的设备。来源:©k Hayakawa et al。/东北大学
发展依靠熵在磁化动力学行为的方式,迅速增加与平面简单mtj轴较大震级的垂直磁各向异性。集团有意雇佣一个简单平面磁轴实现更短的放松时间。
“发达MTJ兼容当前半导体back-end-of-line过程和展示了未来的实质性承诺实现高性能概率计算机,“顺金说,研究所的教授电气通信东北大学。“磁化动力学的理论框架包括熵也有广泛的科学含义,最终显示自旋电子学的潜在贡献统计物理中有争议的问题。”
2 d咖啡电介质材料的性能
研究者从弗吉尼亚大学,西北大学,佐治亚理工学院,卡内基梅隆大学、加州大学伯克利分校和亚利桑那大学正在调查使用2 d共价有机框架(咖啡)性能电介质为了减少串扰和电子保持凉爽。
“科学家们一直在寻找一个传热性能介电材料,可以处理和空间问题固有的在小得多的尺度上,”帕特里克·e·霍普金斯说,弗吉尼亚大学教授的机械和航空航天工程部门。“虽然我们已经走过了漫长的道路,新的突破是不可能的,除非我们结合学科。对于这个项目我们使用从几个领域研究和原则——机械工程、化学、材料科学、电子工程,解决一个很棘手的问题,我们可以在我们自己的工作。”
“项目的核心是当化学团队意识到他们的热功能材料,对他们的工作,了解一个新的维度,当机械和材料团队理解分子工程与化学的水平,“Ashutosh Giri说,现在一个机械,工业与系统工程在罗德岛大学助理教授。
“我们正在做表只有一个原子厚度的聚合物-我们称之为2 d和控制它们的属性通过分层表在一个特定的体系结构中,“将Dichtel说,西北大学化学系教授。“我们努力改善的方法来生产高质量的2 d聚合物电影启用此协作工作。“一般情况下,电介质材料已知的性能表现出较低的热导率,在高功率密度芯片散热复杂化。
团队是应用这种新材料类试图满足小型化的要求晶体管密度芯片Dichtel补充道。“这巨大潜力用于半导体行业,该行业生产芯片。该材料具有低导电性,或“性能”和高传热能力,”他说。
“对于这个项目,我们都在关注这类新材料的热性能,这是奇妙的,但更令人兴奋的是,我们只是皮毛,”奥斯丁埃文斯说,西北大学博士生。“开发新的类材料具有独特的属性组合的惊人的技术潜力。”
研究人员补充说,他们的研究结果表明,面向分层的2 d聚合物是有前途的下一代介电层,这些分子精确的材料提供可调的组合有用的属性,包括化学传感。
细胞传感电路
研究人员提出一个方法,使制造业的庞裴法布拉大学细胞“电脑”更便宜、更容易。
设备使用生物细胞可以检测多个标记并生成复杂的反应,比如化学传感器和疾病检测。然而,他们通常局限于实验室使用的分子生物学家。团队开发了一种方法来打印这些细胞传感器在纸上,可以使用实验室以外的设置。
电路是由画一个“墨水”不同的细胞类型。细胞被困,活着和功能,在那里,他们继续增长,并能释放信号,通过纸和其他细胞。
此外,这些设备在纸上可以保存在冰箱或甚至可以被冻结,因为细胞墨水包含cryoprotectors。因此,他们可以存储在使用前很长一段时间。
“我们想要设计一个可伸缩的模型,我们考虑使用印刷系统的t恤,“说Sira Mogas-Diez。的庞裴法布拉大学的“我们让模具图纸,我们浸泡的不同细胞油墨像一个缓冲区,把它在纸上,细胞沉积。”
设备的每个元素是一组细胞,细菌在这种情况下,以最小的基因改造可以检测不同的信号。细胞生活在加沙地带的纸和相互交流,整合并生成一个响应信号或信号检测的另一个根据不同的组合。元素不会改变,但改变他们安排在空间通过画在纸上,设备可以由不同的功能。“因此,细胞被放置的顺序是软件,细胞是硬件,和纸是物理衬底托管这些细胞,”哈维尔Macia说。的庞裴法布拉大学
团队设计了几种不同的生物传感器,其中包括检测和估计的汞浓度。根据数量的汞,或多或少点出现在活性带可以用肉眼计数。研究小组也在研究设备检测霍乱在水里。
“当然有很多工作要做,但这些初步结果表明,方法开发可能的手段促进商业产品的创建基于生活设备,“Macia补充道。
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