نمودار شماتیک (تصویر بالا) و تصویر میکروسکوپیک الکترونی اسیلاتور نانومکانیکی.

برخلاف الکترونیک امروزی که بر پایه بیت های صفر و یک است (صفر و یک ها، اساسی ترین بخش اطلاعاتی هستند که در کامپیوتر ذخیره می شوند و با صفر بودن یا صفر نبودن ولتاژ روی یک ترانزیستور معین می شوند) پارامترون از پاسخ یک اسیلاتور (نوسان گر) الکتریکی به فرکانس اعمالی استفاده می کرد. پارامترون می توانست تنها در دو حالت نوسان کند، عملی که برای تولید صفر و یک های منطق باینری استفاده می شد.

کامپیوترهایی بر اساس پارامترون ساخته شدند اما این ایده راه به جایی نبرد چون مشکلاتی در مصرف انرژی و مجتمع سازی وجود داشت و ترانزیستور با سرعت بالای خود آن را منسوخ کرد.

به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از فیزورگ، در عصر فن آوری نانو، پارامترون با استفاده از اسیلاتورهای مکانیکی دوباره احیا شد. دانشمندانی که به این ایده جان تازه ای بخشیدند، عِمران محبوب و هیروشی یاماگوچی از شرکت NTT ژاپن هستند. اسیلاتور الکترومکانیکی آنها ساختاری شبیه پل دارد که بر روی فاصله هوایی کشیده شده است و بسیار کوچک است به طوری که فاصله هوایی 4 میکرومتر عمق و پل 260 میکرومتر درازا، 84 میکرومتر پهنا و 1.35 میکرومتر ضخامت دارد.

این پل و بخش اعظم ماده ای که فاصله هوایی را تشکیل می دهد از نیمه هادی پر کاربرد گالیم آرسناید (GaAs) ساخته شده اند.

در هر انتهای پل، که با نام نقاط برش شناخته می شوند، یک ساختار ساندویچی وجود دارد: لایه نازکی از گالیم آرسناید بین یک الکترود طلا و یک سیستم الکترونیکی دو بعدی (یک اصطلاح کلی برای ماده ای که در آن الکترونها در یک صفحه محدود شده اند).

وقتی که یک ولتاژ با جریان متناوب که با فرکانس طبیعی پل همخوانی دارد به آن اعمال شود، پل بطور عمودی نوسان خواهد کرد. این حرکت فیزیکی به علت گروهی از پیشامدها می باشد که با جابجایی اتم ها در لایه نازک گالیم آرسناید در پاسخ به ولتاژ آغاز می شود. این عمل موجب جدا شدن بارهای مثبت و منفی در این لایه می شود که یک خمیدگی در طول پل ایجاد می کند. پل به آرامی خم می شود، حرکتی که می تواند به وسیله افزایش ولتاژ با یک فرکانس رزونانس-که البته بیش از یک فرکانس وجود دارد- هماهنگ شود.

این حالت های رزونانس می توانند برای ذخیره اطلاعات بصورت بیت ها استفاده شوند. به عنوان مثال، اسیلاتورهای مجاور با رزونانس هایی که با هم اختلاف فاز دارند (هماهنگ نوسان نمی کنند) می توانند مقادیر صفر و یک تولید کنند.

عمران گفت: "این دستگاه بسیار منسجمی است که ما انتظار داریم به سادگی به شکل ساختارهای پیچیده مجتمع شود."

کامپیوتر نانومکانیکی که بر پایه ایده ی عمران و یاماگوچی است هرگز به سرعت کامپیوتر ترانزیستوری نخواهد رسید. اما مزایایی هم خواهد داشت همچون انعطاف پذیری بالا در برابر شوک الکترومغناطیسی و بازدهی خوب انرژی. این ویژگی ها این امکان را به سیستم می دهد که جایگزین خوبی برای کامپیوترهایی باشد که به سرعت بالا نیاز ندارند مانند سیستم هایی که در ابزارها، تلفن های همراه و اتومبیل ها استفاده می شوند.

لینک دائمی | نسخه مناسب چاپ | ارسال لينك اين صفحه به دوستان |