مقایسه ای بین دو نانو حافظه کوانتومی نیکِل  NI_ nanoparticle و نانو حافظه (مولکولی گرافنی) (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)




 
نکته: روش های لیتوگرافی (نانو الکترونیکی) هم اکنون برای مهیا کردن برخی حافظه های بسیار نیرومند به کار گرفته می شوند.علم و فناوری نانو الکترونیک امکانات حافظه های نانو (Nano molecular memory) متفاوتی ارائه می کنند. در واقع با استفاده از  فناوری نانو می توان ظرفیت ذخیره سازی اطلاعات را در حد هزار برابر یا بیشتر افزایش داد. 
نانو حافظه های مولکولی گرافنی Nano Memory Moulcolar یک نانو دستگاه حافظه ترانزیستوری دروازه شناور نانو گرافن انعطاف پذیر شفاف که با ترکیب یک کانال فعال گرافن تک لایه با عناصر تله بار نانو ذرات طلا ساخته شده است.به طور سیستماتیک اندازه های عناصر تله بار نانو ذرات طلا ، ضخامت لایه دی الکتریک تونل زنی و سطح دوپینگ گرافن در تولید آن بسیار مهم میباشد. به طور خاص، تفاوت های رسانایی (به عنوان مثال ، پنجره حافظه) بین عملیات برنامه ‌نویسی و پاک کردن در یک ولتاژ دروازه خواندن خاص را می ‌توان از طریق دوپینگ به حداکثر رساند. نانو حافظه های گرافنی حاصل به صورت مولکولی توسعه یافته ‌اند، عملکرد حافظه در مقیاس نانو قابل برنامه‌ ریزی عالی را در مقایسه با دستگاه‌ های حافظه گرافنی قبلی و یک پنجره حافظه بزرگ (12 ولت)، سرعت سوئیچینگ سریع (1 میکرو ثانیه)، قابلیت اطمینان الکتریکی قوی را نشان می دهد.پدیده ای که در اینجا در کار است مقاومت مغناطیسی غول آسا نام دارد که به اثر میدان های مغناطیسی بر مقاومت الکتریکی اشاره دارد. بسته به قطبش مغناطیسی (اینکه آیا بیت اطلاعات یک باشد یا صفر)، جریان های الکتریکی ثبت شده در هد خواندن فرق خواهند کرد.نانو حافظه های مولکولی گرافنی یک حافظه به دام انداختن بار غیر فرار جدید با استفاده از کریستال های نانو گرافن ایزوله و توزیع یکنواخت به عنوان دروازه شناور نانو با ظرفیت قابل کنترل و یکنواختی عالی مورد استفاده قرار میگیرد. حافظه به دام انداختن بار نانو گرافن دارای گیت حافظه بزرگ (4.5 ولت) را در ولتاژ عملکرد پایین (8 ولت)، پایداری شیمیایی و حرارتی (1000 درجه سانتیگراد)، و همچنین عملکرد حافظه قابل تنظیم با استفاده از تونل زنی متفاوت نشان می دهد.


بازه یِ تغییر فعالیت نانو ذرات به ماهیت و شکل نانو ساختار بستگی دارد. با این حال، اگر انرژی میدان نانو ذره با انرژی پرتودِهی الکترو مغناطیسی قابل قیاس باشد و اگر در محدوده یِ معین طول موج با رخداد واکنش های شیمیایی در مواد تحت پرتودهی تغییرات چشمگیر ایجاد گردد فعالیت نانو ذره های تا اندازه ی 100nm چشمگیر خواهد بود.یکی از ابزار جدید ذخیره اطلاعات استفاده از نقاط کوانتومی نیکلی در اندازه های نانومتری است که انتظار می رود برای ذخیره کردن  مورد استفاده قرار گیرد. نانو اثرات کوانتومی در بیشتر مواد مهم هستند و خواص متفاوتی نسبت به آنچه در مقیاس ماکروسکوپی با آن آشنا هستیم، ایجاد می کنند.نانو فیزیک اساس بسیاری از پدیده ‌های پزشکی، علوم زیستی و شیمی را تشکیل می ‌دهد و رابط مهمی با این علوم است.خواص الکترونیکی و نوری و سطوح انواع مواد جالب و جدید میباشد. نانو کوانتوم مبتنی بر توسعه و اصلاح مداوم تکنیک های تصویربرداری در مقیاس نانو است که وضوح آنها به مقیاس اتمی می رسد. نانو الکترونیک به مواد جدید و حوزه ‌های مختلف فناوری تغذیه ورود می‌کند ، (دستگاه ‌های سنجش مقیاس نانو، ابزارهایی برای تشخیص پزشکی، بهره ‌وری انرژی و ذخیره‌ سازی و فناوری خورشیدی) پدیده های فیزیک کوانتومی را می توان با الکترون ها، اتم ها یا فوتون ها و در سیستم های ماده متراکم مانند فلزات یا نیمه هادی ها مشاهده کرد که نقش مهمی در زندگی روزمره ما دارند. در دنیای نانو کوانتومی، ما بسیاری از پدیده ‌های شگفت‌ انگیز و در نگاه اول غیر معمول را مشاهده می‌ کنیم - مانند ذرات کوانتومی که می‌ توانند همزمان در مکان ‌های مختلف بر هم ن‍َهند، یا پرش ‌های کوانتومی که نقطه دقیق زمانی آن‌ها اساساً تصادفی است. هر چقدر هم که این پدیده ها گیج کننده به نظر برسند، ما در حال حاضر نشانه هایی را می بینیم که پایه و اساس انقلاب تکنولوژی مدرن را تشکیل خواهند داد. تقریباً هیچ رشته دیگری از علم وجود ندارد که مانند نانو الکترونیک تحقیقات اولیه و کاربرد های تکنولوژیکی ناب و تأثیر انقلابی آن چنان یکپارچه در هم تنیده شوند. 



نتیجه گیری :

جذابیت نانو تکنولوژی از پدیده‌ های کوانتومی و سطحی منحصر به‌ فَرد ناشی می ‌شود که ماده در مقیاس نانو از خود نشان می ‌دهد و کاربرد های جدید و مواد جالبی را ممکن می‌ سازد. هدف نانو تکنولوژی تکاملی، بهبود فرآیند ها، مواد و کاربرد های موجود با کوچک‌ شدن در قلمرو نانو و در نهایت بهره ‌برداری کامل از پدیده ‌های کوانتومی و سطحی منحصر به ‌فَردی است که ماده در مقیاس نانو نشان می ‌دهد. 

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک