电力/性能:6月27日

超导纳米线存储单元
厄巴纳伊利诺斯州大学的研究人员和纽约州立大学石溪分校的一个新的发展纳米级存储单元提供稳定的记忆在一个较小的规模比其他提出的存储设备,并持有承诺成功与超导处理器的集成。

设备由两个超导纳米线,连着两个“写”的不均匀间隔的电极使用电子束光刻技术。纳米线和非对称电极形式,关闭超导循环,称为纳米线“乌贼”(超导量子干涉器件)。通过循环电流的方向,顺时针或者逆时针,相当于“0”或“1”的二进制代码。

内存状态是由应用特定的振荡电流大小,在一个特定的磁场。读取内存状态科学家提高当前和检测超导的当前值被摧毁。事实证明,这样的破坏或临界电流是不同的两个内存状态,“0”或“1”。科学家们测试内存稳定,国家延迟阅读,发现没有失忆的实例。团队进行这些实验两纳米线乌贼的超导体Mo75Ge25,使用一种称为分子模板的方法。

Alexey Bezryadin,伊利诺斯州的物理学教授的评论,“这是非常令人兴奋的。这种超导记忆细胞大小按比例缩小到几十纳米的范围,而不受其他相同的性能问题提出解决方案。”

超导纳米存储单元。二进制信息编码在回路中的电流的方向。顺时针表示“0”,反时针,' 1 '。超导电子无限流,所以非易失性内存。(a)拍照的设备:超导带材的Mo75Ge25(黄色)和一对超导纳米线形成一个闭环(黄色)。(b)的临界电流(最大电流注入,可以在不破坏超导)策划的函数磁场:设置内存状态' 0 ',一个积极的当前的应用,针对阴影钻石。将内存设置为' 1 ',负电流应用。读状态,电流增加,由红色的菱形,如图所示,当前测量值的电压发生。这个测量值、临界电流依赖于预先设定的记忆;其统计分布(c)所示。(来源:Alexey Bezryadin和安德鲁Murphey,即美国香槟分校)

研究人员认为,这种装置可以用很低的能量耗散操作,如果两个二进制状态的能量相等或接近相等。状态之间的转换的能源将实现通过量子隧穿或绝热过程由多个州之间的跳跃。

在未来的工作中,该小组计划解决开关时间的测量和研究更大的纳米线阵列鱿鱼功能内存数组元素。他们还将测试超导体临界温度较高,与存储电路的目标运作4开尔文。快速的业务将通过利用微波脉冲。

可重构电路
贝尔法斯特女王大学的研究人员发现了一种新的方法来创建2 d导电表,称为域壁copper-chlorine方硼石晶体。只有几个原子层厚,表可以出现,消失或晶体内移动,没有永久改变晶体本身。

研究人员设想的创建更小的电子设备,电子电路可以不断重新配置自己执行大量的任务,而不是仅仅拥有一个唯一的功能。

女王大学的马丁教授格雷格指出:“目前的情形下,它将成为不可能让这些设备——我们只会耗尽空间小。这是一个巨大的计算机行业和新问题,激进,颠覆性技术是必要的。一个解决方案是使电子电路更加“灵活”,这样他们可以在某一时刻存在一个目的,但可以完全重新配置下一刻的另一个目的。

雕刻画“我们的研究表明这种可能性纳米电气连接,导电线的模式可以然后再抹去是必需的。通过这种方式,可以创建完整的电子电路,然后在需要的时候动态重新配置执行不同的角色,颠覆的范式电子电路需要固定的硬件组件,通常与一个专门设计的目的”。

域墙。(来源:贝尔法斯特女王大学)

在创造这些二维表,长直墙需要创建可有效导电和模仿的行为真正的金属导线。也基本能准确选择何时何地域壁出现和重新定位或删除它们。

博士雷蒙德•McQuaid女王大学讲师,“我们的团队首次证明copper-chlorine方硼石晶体可以直接进行墙数百微米长,但只有纳米厚。关键是,当针压入水晶表面,一副拼图puzzle-like结构性变异模式,称为“域”,在接触点的发展。模式的不同部分组合在一起以独特的方式的结果进行墙沿某些边界发现他们见面的地方。

“我们也表明这些墙可以使用移动应用电场,因此建议与更传统的电压操作设备的兼容性。综上所述,这两个结果是一个有前途的潜在用途的迹象在可重构电子学进行墙。”

无线充电的东西
斯坦福大学的科学家开发了一种方法无线电力传输到附近的移动物体。到目前为止,该组织已经能够无线移动的LED灯泡,但希望系统可以用于电动汽车充电,因为他们在路上旅行。虽然范围的200英里的新电动车已经上升,电池还需要几个小时才能完全充电。

“理论上,一个可以推动一个无限的时间,而无需停止充电,“Shanhui粉丝说,斯坦福大学电气工程教授。“希望你能够充电电动汽车沿着高速公路开车时。线圈在车的底部可以从一系列的线圈连接供电电流嵌入式在路上。”

中程无线电力传输,开发了斯坦福大学和其他大学的研究中,基于磁共振耦合。正如主要发电厂产生交流电通过旋转线圈磁铁之间的电线,电力移动通过连接创建一个振荡磁场。这个领域还会导致附近的电子线圈导线振动,因此无线传输功率。传输效率进一步提高如果线圈都调到相同的磁共振频率和定位在正确的角度。

然而,电的连续流只能维护如果电路的某些方面,如频率、手动调谐的物体。所以,能量发射线圈和接收线圈必须保持几乎静止,或设备必须自动调整,不断——一个明显的复杂的过程。

为应对挑战,团队取消了发射机的射频源和取而代之的是商业上可用电压放大器和反馈电阻。这个系统会自动计算出合适的频率不同距离不需要人类的干扰。

使用现成的,通用放大器的效率相对较低约10%。他们说定制放大器可以提高效率90%以上。

“除了推进无线充电的车辆和个人设备如手机,我们的新技术可能把机器人在制造业也在移动,“球迷说。“我们仍然需要大幅增加的电力被转移到电动汽车充电,但我们可能不需要把太多的距离。”

该集团建立在现有技术2007年麻省理工学院为无线传输电力开发几英尺的距离一个静止的物体。在新的工作中,团队电力无线传输一个移动的LED灯泡。演示只涉及一个1-milliwatt电荷,而电动汽车操作往往需要数十千瓦。团队目前正在传输的电力,可以大大增加,并调整系统延长传输距离,提高效率。