Krystal Kasal tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Otaq temperaturunda 2D tək elektronlu yaddaş cihazı. Kredit: Science (2026). DOI: 10.1126/science.aeg6638

Əksər elektron yaddaş saxlama cihazları hər bit yaddaş üçün çox sayda elektron tutmaq qabiliyyətini tələb edir. Lakin ideal dünyada bu, yalnız bir elektron tələb edir. Bu, cihazlar üçün yer tələbatını və enerji istehlakını azaldacaq. İndi Çində bir komanda əvvəlki cəhdlərdə rast gəlinən kənar tutumu minimuma endirə bilən ultra nazik cihazla bu məqsədə çatıb. “Science” jurnalında dərc olunan yeni tədqiqatda bu yeni cihazın tək elektronlu dizaynın tətbiqində çətinliklərin necə öhdəsindən gəldiyi təsvir olunur.

Tutum problemi

Nəzəri olaraq, hər dəfə bir elektron əlavə edildikdə və ya çıxarıldıqda, tranzistorun keçid gərginliyində fərqli, mərhələli bir dəyişiklik yaratmalıdır. Lakin, praktikada elektrik effektləri bu addımları qarışdıra və bu əlavələri və çıxarılmaları ayırd etməyi çətinləşdirə bilər. Tək elektronlu yaddaşlar əvvəllər də yaradılmışdı, lakin onlar otaq temperaturunda həm aydın şəkildə fərqlənən, həm də sabit olan hallar yaratmaqda çətinlik çəkirdilər.

Ənənəvi cihazlarda elektronların sayı azaldıqda, saçaq tutumu adlanan küçə elektrik birləşməsi tək elektron siqnalını zəiflətdi. Otaq temperaturunda aşkarlana bilən gərginlik yaratdığı göstərilən nanoskallı polisilikon nöqtəsinin dizaynında bu, qismən aradan qaldırıldı, lakin bu, cəmi beş saniyə davam etdi. Tək elektron cihaz yaratmağın çətinliyi, otaq temperaturunda saçaq tutumunu məhdudlaşdırmaqla siqnalın aşkarlanmasını təmin etmək üçün bir yol tapmaq və bu vəziyyətlərin saxlama üçün faydalı olacaq qədər uzun müddət davam etməsini təmin etmək idi.

Faydalı tək elektronlu yaddaş cihazı əldə etmək

Yeni tədqiqatda iştirak edən komanda, koplanar drenaj-kanal-mənbə düzülüşünə malik ultra nazik qrafen əsaslı tranzistor hazırlamaqla bu çətinliklərin öhdəsindən gəlməyin yolunu tapdı. Atom baxımından nazik materiallar və kənar kontaktlar yaddaş bölgəsinə yaxın yerdəyişmə tutumunu minimuma endirə bildi. Sınaqdan keçirildikdə, cihaz otaq temperaturunda 0,5 voltluq eşik gərginliyi addımı kimi bir elektronun əlavə edilməsini və ya çıxarılmasını aşkar etdi. Cihaz birbaşa ölçmələrdə ən azı 5000 saniyə ərzində fərqli vəziyyətlərini saxladı. Lakin, komandanın təhlili vəziyyətlərin potensial olaraq 10 ilə qədər davam edə biləcəyini göstərdi, baxmayaraq ki, bu, hələ sınaqdan keçirilməlidir.

Cihaz həmçinin tədqiqatçıların fərdi kvant yaddaş vəziyyətlərini manipulyasiya etmək üçün istifadə edilə bilən “vəziyyət sıxlığı qayçısı” adlandırdığı bir vəziyyət silmə mexanizmini nümayiş etdirdi. Bu, gözlənilən yaddaş vəziyyətini qəsdən atladığı ikinci, aşağı temperaturlu cihaz dizaynında göstərildi. Bir vəziyyət atlama nəticəsi gündəlik işləmə temperaturundan çox aşağı olan 10 kelvində ölçüldü.

Tədqiqat müəllifləri yazırlar ki, “Bu proqnoz təcrübələr vasitəsilə təsdiqləndi və bu da nəzəri və texnoloji çərçivəmizin hətta tək bir kvant vəziyyətinin dəqiq manipulyasiyasını dəstəkləyə biləcəyini göstərdi. Tapıntılarımız, müxtəlif yarımkeçiricilərin xüsusi sıfır-DOS bölgələri ilə saxlama təbəqəsi kimi inteqrasiyasının müəyyən sayda kvant vəziyyətlərini effektiv şəkildə kəsə biləcəyini göstərir.”

Bu tədqiqat otaq temperaturunda fərdi elektron vəziyyətlərini daha asan ayırd etmək üçün dizayn strategiyası təklif etsə də, dizaynın həqiqətən istehsal edilə bilən yaddaş massivinə çevrilməsindən əvvəl hələ görüləsi işlər var. Gələcək işlərdə vəziyyət atlama effektinin otaq temperaturu versiyalarını göstərmək və cihazları sıx, etibarlı massivlərə miqyaslandırmaq lazım olacaq.

Müəllifimiz Krystal Kasal tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Chunsen Liu və digərləri, Kvant vəziyyətlərinin manipulyasiyası ilə möhkəm tək elektron yaddaş, Science (2026). DOI: 10.1126/science.aeg6638

Jurnal məlumatları: Elm 

Əsas anlayışlar

2 ölçülü sistemlərYarımkeçiricilərBu hekayənin arxasında kim dayanır?

Krystal Kasal

Fizika üzrə magistr dərəcəsi olan sərbəst elm yazıçısı. Beş illik klinik tədqiqat və fizika təhsili təcrübəsi. Elmi ünsiyyətçi. Tam profil →

Qeb Klark

İngilis dili üzrə magistr dərəcəsi, 2021-ci ildən bəri mətn redaktoru, ali təhsil və səhiyyə sahəsində təcrübəyə malikdir. Etibarlı elm xəbərlərinə həsr olunub. Tam profil →

Robert Egan

Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan çox səyahət etmişəm. Tam profil →

© 2026 Science X Network