日本NTT公司的兩名科學(xué)家發(fā)明了一種微型機(jī)械振蕩器,它可以表征0和1,從而有望成為納米計(jì)算機(jī)的基本元件。研究結(jié)果刊登于近期的《自然 納米技術(shù)》在線版。
這種振蕩器呈橋型,尺寸很小,橋下的溝深4微米,橋長(zhǎng)260微米,寬84微米,厚1.35微米,主要材料是目前廣泛應(yīng)用的半導(dǎo)體砷化鎵。橋端的箝位點(diǎn)為三明治結(jié)構(gòu):砷化鎵薄層位于金電極和“二維電子系統(tǒng)”之間。
當(dāng)把符合橋的固有頻率的交流電加諸其上,橋會(huì)垂直地振蕩。其原理是:交流電導(dǎo)致砷化鎵薄層中的原子錯(cuò)位,進(jìn)而使薄層中的正負(fù)電荷分離,產(chǎn)生一個(gè)張力,使橋微微彎折。通過(guò)調(diào)節(jié)電壓,這一運(yùn)動(dòng)可轉(zhuǎn)化為共振,共振模式可用來(lái)存儲(chǔ)比特信息。比如臨近的振蕩器共振相位不同,便能夠代表0和1。
以機(jī)械操作而非電子操作實(shí)現(xiàn)計(jì)算,這一概念在50年前就已被提出。由于晶體管計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展,它一度被淡忘,NTT研究人員的發(fā)明重新引發(fā)了對(duì)機(jī)械計(jì)算機(jī)的興趣。用機(jī)械元件搭建出的納米計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度很可能不如晶體管計(jì)算機(jī)那么快,但也有其優(yōu)點(diǎn),與晶體管計(jì)算機(jī)相比,納米機(jī)械計(jì)算機(jī)更不怕電磁沖擊,更節(jié)能,可應(yīng)用于無(wú)需快速計(jì)算的領(lǐng)域,比如移動(dòng)電話和汽車。
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