موانعی در مسیر پیشرفت نانوالکترونیک‌

کاربرد یافته‌های جدید محققان در زمینه علوم نوری در تجهیزات الکترونیکی، روشی موثر برای طراحی و ساخت مدارهای رایانه‌ای است که از سرعت بیشتری در انتقال اطلاعات و داده‌ها برخوردار خواهند بود؛ در حالی که گروهی از محققان و دانشمندان آمریکایی و سوئدی به شواهد جدیدی مبنی بر وجود محدودیت‌هایی در این زمینه دست یافته‌اند.

کد خبر: ۲۰۵۳۰۲

وقتی اندازه اجزای تجهیزات الکترونیکی به نانومتر کاهش پیدا می‌کند، اطلاعات و داده‌هایش از این که انتقال داده شوند، ناپدید خواهند شد. اگر چه این یافته‌‌ها مانع پیشرفت در مسیری طراحی و ساخت نسل آینده تجهیزات الکترونیکی می‌شود، اما می‌توان با استفاده از آن برای جلوگیری از حذف اطلاعات و داده‌های مورد نظر برای انتقال در شبکه‌های رایانه‌‌ای تدابیر جدیدی اندیشید. تجهیزات الکترونیکی که در رایانه‌های امروزی وجود دارند بر مبنای انتقال اطلاعات به کمک الکترون‌ها عمل می‌کنند. استفاده از الکترون‌ها، کاهش اندازه مدارهای رایانه‌ای بدون ایجاد اختلال در عملکرد موثر آنها را امکان‌پذیر کرده است. این در حالی است که استفاده از این شیوه برای ارسال داده‌ها سبب کاهش سرعت مخابره اطلاعات می‌شود. برای از بین بردن این مشکل می‌توان به جای الکترون‌ها از نور استفاده کرد. اگرچه سرعت انتقال اطلاعات در تجهیزات الکترونیک نوری یا فتونیک به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد، اما نمی‌توان اندازه اجزای مدارها را کاهش داد. با کاهش اندازه اجزا، مشکلات و موانع موجود به مراتب افزایش خواهد یافت.

در این شرایط، ماهیت الکترون‌ها دستخوش تغییرات می‌شود، در نتیجه به علت پراکندگی الکترون‌ها، موقعیت و چگونگی حرکت آنها قابل تشخیص نخواهد بود. این ویژگی سبب از بین رفتن انرژی امواج سطحی موسوم به پلاسمون و ناپدید شدن آنها در مسیر انتقال داده‌ها خواهد شد. در اجزای الکترونیکی ساخته شده در ابعاد نانو، این پدیده، پیامدهای نامطلوبی به همراه داشته و سبب از میان رفتن اطلاعات موجود خواهد شد. محققان امیدوارند با کنترل دقیق اندازه اجزا بتوانند ماهیت کوانتومی آنها را در ابعاد نانو همچنان حفظ کنند و به راهکاری مناسب برای از میان برداشتن موانع موجود در این زمینه دست یابند.