Исследователи из университета Саутгемптона создали улучшенный вариант электронного прибора, мемристора, который способен изменять свое электрическое сопротивление в ответ на силу протекающего через него тока. Новый мемристор способен переключаться в любое из 128 стабильных состояний, что в четыре раза больше, чем аналогичные показатели любых других мемристоров, созданных ранее. Данная технология, после ее доведения до совершенства, может стать основой компьютерной памяти и нейроморфных процессоров следующего поколения.

Электронные устройства, содержащие критическую или секретную информацию, должны иметь функцию дистанционно управляемой самоликвидации на случай, если они попадут не в те руки. Одну из таких технологий дистанционной самоликвидации разработали исследователи из Корнуэльского университета совместно со специалистами компании Honeywell Aerospace. Они изготовили микрочип из диоксида кремния, упакованный в оболочку из поликарбоната. В этой оболочке были изготовлены микрополости, заполненные рубидием и бифлуоридом натрия.

Спинтроника - это область, родственная электронике, только в ней для передачи информации используется не электрический заряд, а волны, обусловленные вращением электронов, их спином. К сожалению, спин электронов может находиться в стабильном состоянии лишь очень короткое время, что препятствует дальнейшему изучению и практическому использованию спинтронных эффектов. Исследователи из Института изучения нанотехнологий (Kavli Institute of Nanoscience) Технического университета Делфта (TU Delft), Голландия, нашли работающий при комнатной температуре способ преобразования информации, представленной в виде спина электронов, в соответствующий оптический сигнал. В данной работе использовалась комбинация принципов спинтроники и нанофотоники, а ключевым моментом, позволившим создание такой комбинации, стало использование условно двухмерных материалов.

Прямо сейчас, читая эти строки, вы используете самый мощный компьютер на свете - человеческий мозг. Это сверхэффективное вычислительное устройство естественного происхождения на очень сложных и тяжелых задачах, таких, как распознавание изображений, речи и жестов, демонстрирует столь высокие результаты, до которых очень далеко даже самым мощным компьютерам, созданным людьми. Именно поэтому ученые пытаются создать вычислительную систему, содержащую сети из искусственных нейронов и синапсов, которая работает столь же эффективно, как мозг. И недавно, исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый тип искусственного синапса, который более точно подражает своему живому прототипу и обладает рядом преимуществ по сравнению с искусственными синапсами других типов.

Электрооптические модуляторы являются одними из ключевых компонентов современных оптоволоконных коммуникационных сетей. Они представляют собой оптический аналог электронного транзистора, только вместо электрического тока они позволяют управлять потоком фотонов света, проходящего сквозь структуру устройства, и модулировать оптический сигнал передаваемой информацией, представленной в двоичном виде. Модуляторы находятся в каждом без исключения устройстве, к которому подключается оптоволоконный кабель и поэтому разработке новых видов таких модуляторов уделяется большое внимание.

В большинстве современных компьютеров используется динамическая память DRAM, которая обеспечивает очень высокую скорость работы, однако, данные в такой памяти теряются безвозвратно при отключении питания. Энергонезависимая память, используемая во флэш-картах и твердотельных дисках, способна хранить данные и при отсутствии питания, но работает она гораздо медленней динамической памяти. Решением проблемы совмещения высокой скорости работы и энергонезависимости являются устройства под названием мемристоры, которые уже используются для создания нейроморфных процессоров и компьютеров, работающих на принципах, повторяющих принципы работы головного мозга. И недавно, группа, в которую вошли ученые из США и Китая, создала новый тип мемристоров из материалов условно атомарной величины, которые получили соответствующее название - атомисторы.

Исследователи из японского Института физико-химических исследований RIKEN разрабатывают технологию превращения кремниевых полевых транзисторов (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET) в квантовые биты, кубиты, которые могут быть без особых проблем интегрированы в структуру традиционных полупроводниковых чипов. Появление такой технологии позволит создавать масштабируемые квантовые устройства, что, в свою очередь, сделает квантовые компьютеры еще на один шаг ближе к реальности.

Нитрид галлия (GaN), полупроводниковый материал, обычно используемый для производства светодиодов, полупроводниковых лазеров и силовых приборов, может стать основой для электроники следующего поколения, предназначенной для использования в космической технике. В рамках программы Hot Operating Temperature Technology (HOTTech) американского космического агентства НАСА исследователи из Аризонского университета (Arizona State University, ASU) приступили к разработке и созданию первого опытного микропроцессора из нитрида галлия, "потомки" которого будут управлять исследовательскими аппаратами, работая в чрезвычайных условиях космического пространства.

Современные CMOS-технологии, используемые для производства чипов и полупроводниковых приборов, уже вплотную приближаются к атомарному уровню. В соответствии с этим, к такому же уровню должны "подтягиваться" и другие технологии, что позволит размещать на кристаллах гибридных чипов как традиционные полупроводниковые компоненты, так и компоненты на основе различных экзотических материалов. Одним из таких компонентов может стать новый вид молекулярной памяти, разработанный специалистами из Калифорнийского университета в Беркли и Национальной лаборатории имени Лоуренса. Ячейка такой памяти представляет собой молекулу, состоящую из нескольких атомов, а принцип работы этой ячейки основан на изменении формы молекулы в результате воздействия на нее электрическим током.

Представьте себе, что при помощи смартфона вы сможете проверить степень чистоты воздуха, свежести пищевых продуктов, уровень сахара в крови или насколько токсичным является валяющийся в вашем дворе кусок какой-то непонятной субстанции. Все это станет возможным благодаря разработке нового миниатюрного спектрометра, который прост в изготовлении и мал настолько, что его без особых проблем можно встроить в смартфон или другое портативное электронное устройство. Этот спектрометр, разработанный специалистами из Технологического университета Эйндховена, может похвастаться не только малыми размерами, он обеспечивает точность измерений, соответствующую точности нормальных настольных моделей спектрометров, используемых в научных лабораториях.

Исследователи из университета Северной Каролины разработали новую технологию прямой печати металлом, идеально подходящей для изготовления электронных схем, способных растягиваться, сжиматься и обладающих функциями самовосстановления. Новая технология позволяет осуществлять печать схем несколькими видами металлических сплавов на основаниях различного типа. Более того, данная технология полностью совместима с существующими производственными системами подобного рода.

Исследователи из университета Пурду (Purdue University) получили первые экспериментальные подтверждения того, что эффект так называемой "отрицательной электрической емкости" может увеличить быстродействие и уменьшить расход энергии транзисторами, базовыми компонентами всех современных электронных чипов. Данное достижение является первым экспериментальным подтверждением идеи "отрицательной емкости" выдвинутой группой ученых из этого же университета еще в 2008 году.

Некоторые из наших читателей наверняка помнят первые микросхемы перезаписываемой памяти, информация в которых стиралась ультрафиолетовым светом, освещающим чип через специальное окошко в корпусе. Нечто подобное, только на гораздо более современном уровне, удалось сделать исследователям из Фуданьского университета и Института микроэлектроники китайской Академии наук. Созданный ими новый тип памяти не только обладает превосходными электрическими и динамическими характеристиками, информация, хранимая в этой памяти, может быть стерта при помощи коротких импульсов света. Все это делает новую память идеальным кандидатом на использование в так называемых системах-на-матрице, в которых все тонкие и прозрачные компоненты электронного устройства объединяются на поверхности матрицы дисплея.

Практически во всех современных цифровых чипах используются транзисторы, отличительной чертой которых является вертикальное кремниевое "ребро", являющееся каналом, через который течет ток во включенном состоянии транзистора. Однако, дни транзисторов такого типа сочтены в буквальном смысле, компания IBM, к примеру, планирует переход на технологию "нанолистов" (NanoSheets), что может произойти уже через несколько лет. А у специалистов компании Qualcomm имеется полностью новая идея - транзисторы типа "NanoRing".

Исследователи из университета Пурду и Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что путем комбинации нескольких простых и известных устройств можно получить необычных логический элемент, демонстрирующий весьма странное поведение - его логика, с заданным процентом вероятности, может измениться на обратную (инверсную) в произвольный момент времени. Отметим, что подобные технологии управления вероятностью используются достаточно широко в современных криптографических системах, и создание аппаратного узла, который выполняет то, что раньше достигалось чисто программным путем, позволит значительно сократить нагрузку на процессоры компьютеров, занимающихся шифрованием и дешифровкой потоков данных в режиме реального времени.