|
J.I. Alferov, akad. RAS, P.S.Kopiev, Doktor fizika-matematik. fanlar, prof., R.A.Suris, chl. korr. RAS, Ioffe fizika-texnika instituti RAS (Sankt-Peterburg);
A. L. Aseev, muxbir aʼzo RAS, Yarim o'tkazgichlar fizikasi instituti SB RAS (Novosibirsk);
S.V.Gaponov, muxbir aʼzo RAS, RAS mikrotuzilmalar fizikasi instituti (Nijniy Novgorod);
B. I. Panov, Doktor fizika-matematik. Fanlar, prof., Moskva davlat universiteti. M.V.Lomonosov (Moskva),
E.A. Poltoratskiy, Doktor fizika-matematik. nomidagi Davlat fizika muammolari ilmiy-tadqiqot instituti, prof F.V.Lukina (Moskva),
N.N.Sibeldin, Doktor fizika-matematik. Fan., Fizika instituti. P.N. Lebedev RAS (Moskva)
NANOMATERİALLAR VA NANOTEXNOLOGIYALAR
Hozirgi holat haqida qisqacha ma'lumot beriladi va nanomateriallar va nanotexnologiyalar sohasidagi ba'zi istiqbollar tavsiflanadi. Yarimo'tkazgich, magnit va molekulyar nanostrukturalar, rentgen nurlari ko'p qatlamli oynalar, fullerenga o'xshash va strukturaviy nanomateriallar haqida asosiy tushunchalar keltirilgan. Nanostrukturalarning elektronikada qoʻllanilishi va shu bilan bogʻliq holda axborot texnologiyalari, aloqa injiniringi va boshqalarda ochilish istiqbollari koʻrib chiqiladi.Nano- va mikroelektromexanika asoslari: texnologiyalar, elementlar bazasi, qurilmalar va tizimlar tavsiflanadi. Nanostrukturalarni diagnostika qilish usullari ko'rib chiqiladi.
|
Kirish
Past o'lchamli tuzilmalar fizikasi zamonaviy qattiq jismlar fizikasining eng dolzarb va eng dinamik rivojlanayotgan sohasidir. Bu sohaga qiziqish ham tubdan yangi fundamental ilmiy muammolar va fizik hodisalar bilan, ham opto va nanoelektronika, oʻlchash texnologiyalari, yangi avlod axborot texnologiyalari uchun keng funksionallikka ega mutlaqo yangi kvant qurilmalari va tizimlarini yaratish istiqbollari bilan bogʻliq. kashf etilgan hodisalar.aloqa vositalari va boshqalar.Kichik oʻlchamli tizimlarni oʻrganish natijasida ikki oʻlchovli elektron gazdagi butun va kasr kvant Xoll effekti kabi printsipial jihatdan yangi va hozirda hammaga maʼlum boʻlgan hodisalarning kashf etilishi boʻldi, Vigner. kvazi ikki o'lchovli elektronlar va teshiklarning kristallanishi, yangi kompozit kvazizarralar va fraksiyonel zaryadli elektron qo'zg'alishlar, yuqori chastotali Bloch tebranishlari va boshqalar. Geterobog'lanishga asoslangan zamonaviy yarimo'tkazgichli lazerlar ham past o'lchamli tizimlardan (kvant quduqlari, o'z-o'zidan tashkil etilgan kvant nuqtalari va kvant simlari bo'lgan tuzilmalar) foydalanishga asoslangan. Bu sohadagi eng katta yutuqlar fizika bo'yicha uchta Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan (1985 yil - Xoll kvant effektini kashf etgani uchun; 1998 yil - kasr kvant Xoll effektini kashf etgani uchun; 2000 yil - zamonaviy axborot asoslarini qo'ygan ishlar uchun). texnologiyalar).
Ushbu sohaning rivojlanishi zona muhandisligi va muhandislik to'lqin funktsiyalari yordamida loyihalash va keyinchalik nanostrukturalarning zamonaviy yuqori texnologiyalaridan foydalangan holda (super panjaralar, kvant quduqlari, nuqta va filamentlar, kvant kontaktlari, atom klasterlari va boshqalar) ishlab chiqarish imkoniyatini ochdi. yangi fizik hodisalarni ochish va o'rganish yoki tegishli ilovalar uchun zarur bo'lgan elektron spektr va xususiyatlar. Shu tarzda qurilgan nanostrukturalar asosan oldindan belgilangan xususiyatlarga ega sun'iy materiallardir.
Shubhasiz, turli xil past o'lchamli tuzilmalardan foydalanishga asoslangan element bazasi yangi avlodlarning elektron texnologiyalari uchun eng istiqbolli hisoblanadi. Biroq, nano o'lchovli tizimlarga o'tishda, qattiq jismdagi kvazizarralarning kvant-mexanik tabiati aniq namoyon bo'la boshlaydi. Natijada, bunday ob'ektlardagi fizik jarayonlarda va ular asosidagi qurilmalarning ishlashida kvant effektlari (o'lchovli kvantlash, qamoqqa olish, tunnel qilish, elektron holatlarning interferensiyasi va boshqalar) asosiy rol o'ynaydigan printsipial yangi holat yuzaga keladi.
Turli maqsadlar uchun nanostrukturalarni ishlab chiqish va ishlab chiqarish sohasidagi yutuqlar ko'p jihatdan zarur konfiguratsiya va o'lchamdagi nanostrukturalarni atom aniqligi bilan olish imkonini beruvchi texnologiyalarning rivojlanish darajasi, shuningdek nanostrukturalar xususiyatlarini kompleks diagnostika qilish usullari, shu jumladan nazorat qilish bilan belgilanadi. ishlab chiqarish jarayonida (in situ) va uning asosida nazorat qilish.texnologik jarayonlar. Ko'pgina prognozlarga ko'ra, atom energiyasining kashfiyoti, lazer va tranzistorning ixtirosi 20-asrni shakllantirgani kabi, XXI asrni ham nanotexnologiyaning rivojlanishi shakllantiradi.
Quyida nanomateriallar va nanotexnologiyalar sohasidagi hozirgi holat va ayrim istiqbollar haqida qisqacha ma’lumot berilgan bo‘lib, umid qilamizki, bu soha haqida umumiy ma’lumot beradi. Hozirgi vaqtda bu fizika, kimyo, biologiya, elektronika, tibbiyot va boshqa fanlarning qator yo'nalishlarini o'z ichiga olgan juda keng sohadir. Shuning uchun, batafsilroq taqdimot ushbu maqolaning uzunligini sezilarli darajada oshirishni talab qiladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
