新顯微鏡可觀察微電子材料中的納秒動(dòng)態(tài)
美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新的顯微鏡技術(shù)，利用電脈沖可觀察室溫下形成電荷密度波的材料中的納秒動(dòng)態(tài)。發(fā)表在最新一期《物理評(píng)論快報(bào)》上的這項(xiàng)成果，可廣泛應(yīng)用于節(jié)能微電子領(lǐng)域。 }lCQ+s !
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為應(yīng)對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)的能耗問題，科學(xué)家正在利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)更節(jié)能的下一代計(jì)算機(jī)。其要點(diǎn)是模擬人類大腦基本單位神經(jīng)元的過程，這種模擬可通過材料中出現(xiàn)的電荷密度波來實(shí)現(xiàn)。 Qz_4Ms<o
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20納秒電脈沖前后捕獲的衍射圖案。左側(cè)的星形小白點(diǎn)圖案對(duì)應(yīng)于初始電荷密度波圖案，該圖案被右側(cè)電脈沖產(chǎn)生的熱量暫時(shí)熔化。 ZwiXeD+4
電荷密度波增加了材料中電子運(yùn)動(dòng)的阻力，控制波的能力可快速打開和關(guān)閉電阻，然后可利用此特性實(shí)現(xiàn)節(jié)能計(jì)算以及超精確傳感。然而，人們尚不清楚該切換過程是如何發(fā)生的，特別是考慮到波在200億分之一秒內(nèi)就能從一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)。 B__e*d:)!m
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為此，團(tuán)隊(duì)測(cè)試了硫化鉭薄片，并用兩個(gè)電極連接以產(chǎn)生電脈沖。一般認(rèn)為，在短脈沖期間，產(chǎn)生的高電場(chǎng)或電流可能會(huì)驅(qū)動(dòng)電阻切換。但利用超快電子顯微鏡的兩次觀察，改變了這種認(rèn)識(shí)。 mS49l
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