纳米可组成多组分电路助力研发多功能芯片和计算体系
科技日报北京9月15日电 (记者房琳琳)美国能源部橡树岭国家实验室研究人员发现,纳米材料不可思议的行为超越了目前硅基芯片微处理器的能力。日前《先进电子材料》杂志封面文章报道的一项研究显示,复合氧化物单晶材料被局限在微观纳米尺度时,其表现如同一个多组分的电路,或能支撑新型的多功能计算体系结构。复合氧化物材料在纳米尺度可自组装成电子电路,或可用于研制新型计算机芯片。 据物理学家组织网15日报道,这种纳米材料的行为源于复合氧化物不寻常的“相分离”特征,在微小尺度上,材料表现出截然不同的电和磁特性。这意味着复合氧化物材料在单纳米尺度上,有望自行组装成电路元件。 橡树岭国家实验室研究员、论文作者扎克·沃德说:“材料单一区域内共存有不同的磁和电子行为,让它有可能用于创建可擦写电路。”这种材料可通过多种方式控制,也为创建新的计算机芯片类型提供了可能。 目前,计算机产业越来越受限于硅基芯片的尺寸,橡树岭国家实验室的这项原理验证实验表明......阅读全文
宁波材料所纳米硅基负极材料研究取得进展
相对于传统石墨负极材料(372mAh/g),硅负极材料具有极高的理论比容量(3580mAh/g),是未来高能量密度动力锂离子电池负极材料首选。但硅负极材料在充放电循环过程中存在体积变化(高达3倍以上),造成硅颗粒粉化,从而引发SEI膜反复再生库伦效率低,电接触变差极化增大,使实际硅负极材料循环寿
碳纳米管将取代硅成为处理器芯片材料
至少过去的五十年时间我们全部的计算机、游戏机、智能手机、汽车、媒体播放器甚至是闹钟的处理器核心都是由硅组成的。但是科学家和研究人员现在认为硅晶体处理器即将达到它们的极限。IBM公司的科学家们似乎已经找到了一种真实的方式抛开硅晶体而转向碳纳米管。 碳纳米管未来将取代硅成为处理
什么是硅基负极材料?
更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的
为何选择硅基微流控芯片?
第一种应用于微流控芯片的材料是硅,虽然它很快被玻璃和聚合物取代。硅首先被选中是因为:* 它对有机溶剂的耐受性* 容易金属沉积* 优越的导热性* 表面稳定性然而,硅基微流控芯片由于其硬度而不易处理,因此难以生成如微阀或微泵等有源微流控部件。另一个缺点是当进行光学检测时,硅展现出明显的不透光性。此外,由
硅纳米负极是什么材料
研究人员发现硅纳米作为负极理论容量可以达到4200,而目前的石墨负极材料理论也就372,行内很多厂家想用纳米硅作为负极材料,问题是硅充电时体积膨胀好几倍,有出现粉化现象,基本证明纳米硅不能单独作为负极材料,现在比较流行的是硅碳复合材料,缓解硅的膨胀,我们咸阳六元碳晶公司也是初入此行,也想研究开发硅碳
硅基负极材料的性能特点
更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的
硅纳米管:自组生长新纳米材料
湖南大学博士生导师唐元洪教授课题组率先合成自组生长的硅纳米管,标志着我国在纳米材料研究方面取得重大突破。 自组生长的硅纳米管是在一定条件下由一个个原子自己搭建生成、内部排列有序的纳米管,它完全可以体现硅纳米管的真实特性,同时具备碳纳米材料和硅纳米线材料的性能,在传感器、晶体管、光电器件等方
“神奇材料”石墨烯“联姻”硅基技术
据物理学家组织网7月10日(北京时间)报道,奥地利、德国和俄罗斯的科学家们合作研发出一种新方法,可以很好地让“神奇材料”石墨烯同现有占主流的硅基技术“联姻”,制造出在半导体设备等领域广泛运用的石墨烯-硅化物。相关研究发表在英国自然集团旗下的《科学报告》杂志上。 石墨烯是从石墨材料中剥离出来
中美研究人员设计出新型硅基光子芯片
中国南京大学和美国加州理工学院研究人员11月25日在英国《自然·材料》杂志网络版上发表论文称,他们设计出一种新型硅基光子芯片,初步实现了光的单向无反射传输,拓展了光子晶体及传统超构材料的研究领域,为经典光系统中探索和发展具有量子特性的新型光子器件提供了新的研究思路。 通过光子而非电子携带信
硅基量子芯片自旋轨道耦合强度实现高效调控
中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作,在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控,为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质提供了重要的指导意义。研究成果日前在线发表于《
以色列研究:芯片中的硅或可被新材料取代
以色列理工学院近日发布公报说,该院人员领衔的一项新研究开发出了一种新材料,将来有可能取代芯片中的硅。 一个芯片可能包含数十亿个晶体管,芯片性能的提升基于晶体管的不断小型化。近年来硅晶体管的小型化速度已放缓,因为到达一定微小尺度后,晶体管功能会受到量子力学某些效应的干扰,从而影响正常运行。 这
二维材料成功集成到硅微芯片内
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497276.shtm 微芯片内的设备和电路的光学显微镜图像。图片来源:《自然》杂志网站 科技日报北京3月28日电 (记者刘霞)沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论
新材料将令芯片更小-硅时代进入倒计时
硅基晶体管无法一直缩小下去,芯片公司已经考虑用其它材料取代硅,其中的热门替代材料包括锗和半导体化合物III-V。 加州伯克利大学教授胡正明确信硅的日子屈指可数,下一代或下下一代人将不会再使用硅,将会有更好的材料去取代硅。硅基晶体管无法一直缩小下去,芯片公司已经考虑用其它材料取代硅,其中的热
二维材料成功集成到硅微芯片内
沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论文指出,他们成功将二维材料集成在硅微芯片上,并实现了优异的集成密度、电子性能和良品率。研究成果将帮助半导体公司降低制造成本,及人工智能公司减少数据处理时间和能耗。二维材料有望彻底改变半导体行业,但尽管科学家们研制出了多款类似设备,但技术
我自主知识产权硅基液晶显示芯片投产
全球第三条硅基液晶微型虚拟显示芯片设计、制造及其液晶屏封装生产线,在深圳建成投产。这标志着我国拥有自主知识产权研发生产的硅基液晶显示芯片结束了内地虚拟显示核心器件完全依赖进口的历史,也标志着深圳长江力伟跻身世界三大掌握硅基液晶显示芯片技术的公司之列。 硅基液晶是液晶显示技术与半导体大规模集
美国研究团队开发出硅基芯片上光通信技术
美国麻省理工学院发布消息称,该校一个研究团队开发出一种新材料,可集成在硅基芯片上进行光通信,从而比导线信号传输具有更高的速度和更低的能耗。该成果发布在最新出版的《自然·纳米技术》期刊上。 这种新材料为二碲化钼,是近年来引人关注的二维过渡金属硫化物的一种。这种超薄结构的半导体可以集成在硅基芯片
研究实现硅基量子芯片自旋轨道耦合强度高效调控
中国科学技术大学郭光灿院士团队在硅基半导体量子芯片研究中取得重要进展。该团队郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作,在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控,为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质
纳米材料可自行组成多组分电路
美国能源部橡树岭国家实验室研究人员发现,纳米材料不可思议的行为超越了目前硅基芯片微处理器的能力。日前《先进电子材料》杂志封面文章报道的一项研究显示,复合氧化物单晶材料被局限在微观纳米尺度时,其表现如同一个多组分的电路,或能支撑新型的多功能计算体系结构。 据物理学家组织网15日报道,这种纳米材料
纳米可组成多组分电路-助力研发多功能芯片和计算体系
科技日报北京9月15日电 (记者房琳琳)美国能源部橡树岭国家实验室研究人员发现,纳米材料不可思议的行为超越了目前硅基芯片微处理器的能力。日前《先进电子材料》杂志封面文章报道的一项研究显示,复合氧化物单晶材料被局限在微观纳米尺度时,其表现如同一个多组分的电路,或能支撑新型的多功能计算体系结构。复合
变废为宝,新型碳基纳米材料助力农业应用
近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员高翔团队联合上海交通大学教授杨琛团队,在《通讯-材料》上发表最新研究成果,团队成功研发了一种以农业废弃物生物质为原料合成的碳基纳米材料——碳量子点(CDs),并将其用于增强植物的光合作用中。据了解,《通讯-材料》是《自然》出版集团旗下专注于材料科学领域与
宁波材料所在碳基荧光纳米材料研究中取得进展
多色荧光材料,特别是单一波长可激发的三原色(红、绿、蓝)荧光材料在诸如生物成像、化学传感、全色显示及LED等领域具有非常重要的应用价值。目前市场上多色荧光材料主要以半导体/稀土/过渡金属基荧光粉、有机荧光染料及半导体量子点为主,但这些材料均具有制备过程繁杂、成本高、光稳定性差或较高的毒性等缺点。
兰州化物所研发加固仿生自清洁硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷叶,捕虫高手猪笼草,科学家们研究仿生,利用自然界赋予的神奇功效为人类服务。然而,仿生“荷叶”和“猪笼草”却有一颗“玻璃心”,一旦受到外界触碰,“自清洁”功能也随即消失。 “我们要做可以应用的硅基仿生自清洁材料。”中科院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究
多层二维硅基纳米材料研制成功-可在电子与光学领域显身手
美国化学家研发出了一种新方法,使用硅碲化物制备出拥有多层结构的二维半导体纳米材料,这些材料拥有不同的形状和排列方向,可在多个领域大显身手。 据美国每日科学网站报道,布朗大学的科学家使用硅碲化物制造出了纳米带和纳米板。硅碲化物是一种纯净的P型半导体(携带正电荷),广泛出现在很多电子和光
宁波材料所在碳基纳米发光材料研究领域取得系列进展
碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点,在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展,然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。 针对这些问题,中国科学院宁
宁波材料所在碳基纳米发光材料研究领域取得系列进展
碳基纳米发光材料由于具有优异的荧光特性、生物相容性、易修饰性、制备过程简单等特点,在生物标记、医学诊疗、化学/生物传感及光电器件等领域表现出巨大的应用潜力。尽管近些年碳纳米基制备和应用方面取得了很多重要进展,然而在对其发光性能调控及实际应用方面仍有很有问题亟待解决。 针对这些问题,中国科学院宁
中国科大低温合成硅纳米锂离子电池负极材料
一直以来,利用廉价的二氧化硅或硅酸盐制备硅材料都需要较高的反应温度。目前工业上采用的方法依然是高温碳热还原法(>1700℃),所制备的硅大都为块材,难以应用于锂离子电池负极材料。2007年至今,650℃条件下镁热还原二氧化硅是主要的制备纳米硅材料的方法,但该方法条件苛刻,容易产生副产物Mg2Si
大规模精确制备碳基纳米材料获突破
近日,中科学院理化所超分子光化学研究团队联合复旦大学、北京大学的科研人员,利用光化学和有机化学的合成手段,在精确构建新型碳基纳米材料研究中取得新进展。相关研究成果发表于《美国化学会志》。 在材料合成领域,大规模精确制备碳基纳米材料是一个重要的科学问题,可为发挥有机化学在合成复杂含碳分子方面的
国家纳米中心在非硅基材料纳米电子器件研究中取得进展
电子元器件的多功能化是应用电子技术发展的重要趋势,因而非硅基材料越来越受到研究人员的关注。2016年,中国科学院国家纳米科学中心鄢勇课题组与韩国蔚山科技大学教授Bartosz Grzybowski等人合作,采用金属纳米颗粒构建了双层结构的二极管、电阻等电子元器件,并与各种金纳米颗粒构建的传感器件
微处理器芯片测试装置的日常维护知识
由于微处理器芯片测试装置基本由电气、制冷和机械多个系统组成,因此一旦设备出现问题,应面面地对整个设备系统进行检查和综合分析。 微处理器芯片测试装置一般建议您将其置于温度为8℃~28℃,对不具备此条件的实验室,须配备适当的空调器。 微处理器芯片测试装置坚持专人专业管理维护,有条件的单位应不定期
功能协同的纳米银/硅纳米线复合材料具有长效抑菌性能
中国科学院上海应用物理研究所物理生物学实验室和香港城市大学的研究人员近期在材料领域著名杂志《先进材料》 (Advanced Materials, 2010, 22, 48: 5463-5467)报道了一种纳米银/硅纳米线复合材料在长效持久抑菌方面的工作。《自然》杂志在“研究热点”(