日本NTT公司的两名科学家发明了一种微型机械振荡器,它可以表征0和1,从而有望成为纳米计算机的基本元件.研究结果刊登于近期的《自然-纳米技术》在线版.
这种振荡器呈桥型,尺寸很小,桥下的沟深4微米,桥长260微米,宽84微米,厚1.35微米,主要材料是目前广泛应用的半导体砷化镓.桥端的箝位点为三明治结构:砷化镓薄层位于金电极和“二维电子系统”之间.
当把符合桥的固有频率的交流电加诸其上,桥会垂直地振荡.其原理是:交流电导致砷化镓薄层中的原子错位,进而使薄层中的正负电荷分离,产生一个张力,使桥微微弯折.通过调节电压,这一运动可转化为共振,共振模式可用来存储比特信息.比如临近的振荡器共振相位不同,便能够代表0和1.
以机械操作而非电子操作实现计算,这一概念在50年前就已被提出.由于晶体管计算机迅速发展,它一度被淡忘,NTT研究人员的发明重新引发了对机械计算机的兴趣.用机械元件搭建出的纳米计算机的运行速度很可能不如晶体管计算机那么快,但也有其优点,与晶体管计算机相比,纳米机械计算机更不怕电磁冲击,更节能,可应用于无需快速计算的领域,比如移动电话和汽车.
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