วันพฤหัสบดีที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2553

ความก้าวหน้าของไอบีเอ็มสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วไปยังอะตอม

                  12diggsdigg เมื่อ วันศุกร์ที่ไอบีเอ็มจะเผยแพร่งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์กระดาษการจัดองค์ประกอบ ของการพัฒนาเมื่อเร็ว ๆ นี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ในการวัดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในการทำงานของ แต่ละอะตอม(Credit : วิจัย IBM)
ซาน โฮเซ่, แคลิฟอร์เนีย -- นักวิทยาศาสตร์ที่ IBM วิจัยกล่าวว่าพวกเขามีความคิดออกเป็นครั้งแรกกับวิธีการบันทึกการเปลี่ยน แปลงอย่างรวดเร็วในระดับของแต่ละอะตอม
จนถึงขณะนี้ก็มีถ่ายมักจะชั่วโมงในการรับภาพของสิ่งที่เกิดขึ้นกับอะตอมเดียว แต่ ตาม IBM วิจัยนักวิทยาศาสตร์ที่บิ๊กบลูของ 6000000000 $ R & D มีหน่วยคิดว่าวิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์ทันเนลสแกนเพื่อบันทึกและศึกษาการ เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วมากในระดับอะตอม มันเป็นความ คิดที่นักวิทยาศาสตร์จะสามารถบันทึกพฤติกรรมของอะตอม'ที่ความเร็วสูงสุดเท่า 1,000,000 เร็วกว่าคือความคิดก่อนหน้านี้ที่เป็นไปได้
และ ในขณะที่ยังไม่รู้จักสิ่งที่ผลกระทบในทางปฏิบัติของนวัตกรรมอาจก็คิดว่าเข้า ใจระยะเวลาที่อะตอมแต่ละคนสามารถยึดมั่นในข้อมูลวันหนึ่งอาจจะใช้ กฏหมายมัวร์ที่จะมีมากและขยายการจัดเก็บข้อมูลได้มากใกล้เคียงกับระดับ อนุภาค มันเป็นความคิดที่โค้ดยังสามารถช่วยในการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์มากมีประสิทธิภาพมากขึ้นและมีการคำนวณควอนตัม
นักวิทยาศาสตร์จะเผยแพร่ผลการวิจัยของพวกเขา (ดูวิดีโอด้านล่าง) วันศุกร์ในวารสารวิทยาศาสตร์
ตาม Sebastian ไม่อยากทำ, นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ไอบีเอ็ม Almaden Research Center ที่นี่ผู้ที่เป็นนักเขียนนำบนกระดาษ, การพัฒนาทีมงานถือเป็นที่พอ ๆ กันเพื่อก้าวสถานะของการถ่ายภาพของอะตอมจากการเป็นอยู่สถานะเป็นกล้องถ่าย ภาพนิ่ง -- ที่มากที่สุด ของฟิสิกส์ได้แล้วขึ้นไปจำแนกตามเวลารูปใดถูกจับ -- เพื่อยุคใหม่ของความสามารถของกล้องเหมือนภาพยนตร์ที่ถูกจับภาพในเวลาอันใกล้จริง
หัว หน้าข้อดีอย่างหนึ่งของเทคโนโลยีใหม่, ไม่ชอบกล่าวว่าเป็นที่นักวิจัยควรจะสามารถกำหนดเป็นครั้งแรกที่มีผลต่อการ เปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมรอบ ๆ อะตอมส่งผลกระทบต่ออนุภาค ตัวอย่าง เช่นเขากล่าวว่าเมื่อใช้กล้องจุลทรรศน์เข็มภายในอุโมงค์สแกนเพื่อวัด พฤติกรรมของอะตอมมันเป็นไปได้ก่อนหน้านี้ในช่วงเวลาหลายชั่วโมงเพื่อตรวจสอบ ว่าอะตอมเหล็กสามารถเก็บข้อมูลสำหรับ nanosecond ขณะ นี้นักวิทยาศาสตร์สามารถเห็นได้ว่าเมื่อมีการวางอะตอมเหล็กที่เดียวกันใกล้ อะตอมทองแดง, ข้อมูลเพิ่มเวลาในการเก็บรักษาได้ถึง 200 นาโนวินาที
และ ในขณะที่ยังคงเอียดจำนวนเวลาที่ไม่อยากทำยอมรับความสามารถในการมองเห็นการ เปลี่ยนแปลงนั้นและทำความเข้าใจรูปแบบในสภาพแวดล้อมที่มีผลต่ออะตอมแต่ละ อะตอมวันหนึ่งจะเป็นประโยชน์มากในการสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ ในคำอื่น ๆ เขากล่าวว่าขณะนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถไปหาวิธีที่จะส่งผลกระทบต่ออะตอมที่จะให้พวกเขามีผลการที่พวกเขาต้องการ
"ถ้า สภาพแวดล้อมมีผลต่ออะตอม"ไม่ชอบกล่าวว่า"ผมสามารถทำบางสิ่งบางอย่างกับว่า. ผมสามารถเปลี่ยนสภาพแวดล้อม. ผมสามารถย้ายอะตอมเข้าด้วยกันและลองสิ่งที่แตกต่างกัน."
เขาเสริมว่า"เราไม่ได้สร้างคอมพิวเตอร์ต่อไป แต่ [เรากำลังมองหาเพื่อดู] สิ่งที่เราสามารถทำที่จุดสิ้นสุดของความหนาแน่นของข้อมูล."
กล้องจุลทรรศน์ IBM ขุดเจาะอุโมงค์ที่ใช้ในการบรรลุความก้าวหน้าของ(Credit : CNET Daniel Terdiman)
ความ จริงก็คือไม่อยากทำเพิ่มว่ามันอาจใช้เวลาประมาณ 20 ปีขึ้นไปคิดออกว่าจะสร้างผลิตภัณฑ์รอบชนิดของอะตอมความเข้าใจขั้นสูงนี้และ อาจไม่ส่งผลดีในทุกสิ่งอย่างใหม่มาสู่ตลาด แต่ โดย token เดียวกันความเข้าใจไกลถึงความหนาแน่นของสเปกตรัมข้อมูลหรือวิธีการเซลล์แสง อาทิตย์จะสามารถสร้างได้ไกลมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าที่เคยเป็นมาก่อนด้วย เทคโนโลยีดังกล่าวในใจสามารถปรับเปลี่ยนหน้าของอิเล็กทรอนิกส์ตลอดไป เช่นกันการพัฒนาจะเปิดพื้นที่การวิจัยใหม่ทั้งหมดไม่อยากทำข้อเสนอแนะ
ปั่นอะตอมผล งานเทคโนโลยีใหม่ ๆ ไม่ชอบอธิบายโดยการวางปลายของกล้องจุลทรรศน์ทันเนลของการสแกนด้านบนของอะตอม และอะตอมที่มีการระเบิดของระเบิดแรงดันไฟฟ้า เมื่อตีด้วยวิ่งของอิเล็กตรอนนี้อะตอมเริ่มที่จะหมุน โดยละเอียดและอะตอมเพื่อดูสิ่งที่วางอยู่ในเมื่อมันหยุดหมุนนักวิทยาศาสตร์สามารถวัดผลของระเบิดแรงดันไฟฟ้าในอะตอม
จน ถึงขณะนี้ แต่ที่ขั้นตอนการอนุญาตให้เฉพาะนักวิทยาศาสตร์ที่จะมารวมกับการวัดสำหรับ อะตอมเดียวโดยดูที่กลุ่มของพวกเขาและ extrapolating แต่ ด้วยกระบวนการใหม่นี้พวกเขาจะสามารถวัดผลกระทบในอะตอมบุคคลใดในเวลาใด ๆ -- และที่สำคัญ, ไม่ชอบกล่าวว่าเนื่องจากอะตอมได้รับผลกระทบอย่างมากจากสิ่งที่เกิดขึ้นใน สภาพแวดล้อมของพวกเขา "เพื่อที่ว่าทำไมจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ไปที่ [วัด] ในระดับอะตอมแต่ละ"ไม่ชอบพูดว่า"แทน Groups."
สิ่ง หนึ่งที่มีชื่อเสียงเกี่ยวกับการพัฒนาทีมวิจัยของไอบีเอ็ม, ไม่ชอบกล่าวว่าเป็นที่เข้าใจใหม่ของวิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์ทันเนลสแกนจะ หมายความว่าห้องปฏิบัติการทั่วโลก -- หรือทุกคนที่อยู่อย่างน้อยคนที่มีเช่นกล้องจุลทรรศน์ -- จะได้ สามารถประยุกต์ใช้ความรู้ใหม่เพื่อการวิจัยของพวกเขา
"มหาวิทยาลัยทุกคนสามารถทำวิจัยและพัฒนาด้วยเครื่องมืออื่น ๆ สำหรับการสแกนกล้องจุลทรรศน์ทันเนล"เขากล่าวว่า "พวกเขาสามารถสร้างสิ่งหนึ่งอะตอมในเวลา."
การแก้ไขที่ 1:36 PDT : เรื่องนี้เริ่มแรกให้ตัวเลขไม่ถูกต้องสำหรับการเพิ่มความเร็วในการตรวจสอบ นัก วิทยาศาสตร์เชื่อว่าพวกเขาจะสามารถบันทึกพฤติกรรมของอะตอม'ที่ความเร็วสูง สุดเท่า 1,000,000 เร็วกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ที่เป็นไปได้
 
            12diggsdigg

On Friday, IBM Research will publish a paper in Science laying out its recent breakthrough allowing its scientists to measure rapid changes in behavior of individual atoms.
(Credit: IBM Research)
SAN JOSE, Calif.--Scientists at IBM Research say they have figured out for the first time how to record rapid changes at the level of individual atoms.
Until now, it has usually taken hours to get a picture of what is happening to a single atom. But according to IBM Research, scientists at Big Blue's $6 billion R&D unit have figured out how to use a scanning tunneling microscope to record and study very fast changes at the atomic level. It is thought that the scientists will now be able to record atoms' behavior at speeds of up to 1,000,000 times faster than was previously thought possible.
And while it's not known what the practical implications of the innovation could be, it's thought that understanding how long an individual atom can hold on to information could one day take Moore's Law to its extreme and extend data storage much closer to the particle level. It is also thought that the advance could help in the creation of much more efficient photovoltaic cells, and with quantum computing.
The scientists will publish their findings (see video below) Friday in the journal Science.


According to Sebastian Loth, the post-doctoral researcher at IBM's Almaden Research Center here who was the lead writer on the paper, the team's breakthrough is tantamount to advancing the state of imaging of atoms from the status quo being a still camera--where most of the physics was already over by the time any image was captured--to a new era of movie camera-like capabilities where the imagery is captured in near-real time.
One chief advantage of the new technology, Loth said, is that researchers should be able to determine for the first time the effect changes in the environment around an atom affect the particle. For example, he said, when using a needle inside the scanning tunnel microscope to measure atomic behavior, it was previously possible, over the course of several hours, to determine that an iron atom could retain information for a nanosecond. Now, scientists can see that when placing that same iron atom near a copper atom, its data retention time increases to up to 200 nanoseconds.


And while that is still a minuscule amount of time, Loth acknowledged, being able to see that change, and understand how variations in the atomic environment affect individual atoms could one day be a huge advantage in building new products. In other words, he said, scientists can now go looking for ways to affect atoms that will give them results they desire.
"If the environment affects atoms," Loth said, "I can do something with that. I can change the environment. I can move atoms together and try different things."
He added that, "We're not building the next computer, but [we are looking to see] what we can do at the end of data density."

The scanning tunneling microscope IBM used to achieve its breakthrough.
(Credit: Daniel Terdiman/CNET)
The truth is, Loth added, that it might take 20 more years to figure out how to build products around this kind of advanced atomic understanding, and it may well never result in anything new coming to market. But by the same token, understanding the far reaches of the data density spectrum, or how photovoltaic cells can be built to be far more efficient than ever before with such technology in mind could alter the face of electronics forever. As well, the breakthrough could open up entirely new research areas, Loth suggested.
Spinning atoms
The new technology works, Loth explained, by placing the tip of the scanning tunneling microscope on top of an atom and blasting that atom with a burst of voltage. When hit with this rush of electrons, the atom starts to spin. And by probing the atom to see what orientation it is in when it stops spinning, scientists can measure the effect of the voltage blast on the atom.
Until now, however, that process only allowed scientists to come up with an aggregate measurement for a single atom by looking at groups of them and extrapolating. But with this new process, they will be able to measure effects on any individual atom at any time--and that's crucial, Loth said, because atoms are heavily affected by what's going on in their environment. "So that's why it's so important to [measure] at the individual atom level," Loth said, "instead of groups."
One thing that's notable about the IBM Research team's breakthrough, Loth said, is that the new understanding of how to use a scanning tunneling microscope will mean that labs all over the world--or at least anyone who has such a microscope--will be able to apply the new knowledge to their research.
"Every university can do this research and develop with all the other tools for scanning tunneling microscopes," he said. "They can build things one atom at a time."
Correction at 1:36 p.m. PDT: This story initially gave an incorrect figure for the increase in monitoring speed. Scientists believe they will now be able to record atoms' behavior at speeds of up to 1,000,000 times faster than was previously thought possible.
by service

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น