Da isolante a conduttore con un "tira e molla"

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: http://www.businessmagazine.it/news/...lla_53057.html

Un particolare materiale spesso solo tre atomi può cambiare stato da isolante a conduttore con una tensione meccanica. Per ora si tratta solo di un modello simulato al computer

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[Sk8ordie]

Non credo sia una strada percorribile... I transienti meccanici sono ordini di grandezza più lunghi di quelli elettrici. Un sistema meccanico che operi a frequenze del GHz devo ancora vederlo.

Esempio lampante: SSD vs HD.

[avvelenato]

Originariamente inviato da Sk8ordie

Non credo sia una strada percorribile... I transienti meccanici sono ordini di grandezza più lunghi di quelli elettrici. Un sistema meccanico che operi a frequenze del GHz devo ancora vederlo.

Esempio lampante: SSD vs HD.

Provo a dire una cazzata: se si riuscisse a gestire i fononi?

[Sk8ordie]

Originariamente inviato da avvelenato

Provo a dire una cazzata: se si riuscisse a gestire i fononi?

Fononi?

[avvelenato]

Originariamente inviato da Sk8ordie

Fononi?

Le mie competenze in fisica sono veramente elementari, ma se ho capito bene un fonone è una quasiparticella che modella un quanto di energia meccanica in un reticolo cristallino. Quindi questi potrebbero produrre la tensione meccanica, molto in teoria.

[Sk8ordie]

Originariamente inviato da avvelenato

Le mie competenze in fisica sono veramente elementari, ma se ho capito bene un fonone è una quasiparticella che modella un quanto di energia meccanica in un reticolo cristallino. Quindi questi potrebbero produrre la tensione meccanica, molto in teoria.

Non conosco l'argomento ma il problema non è la produzione della forza necessaria a modificare la struttura. Un altro esempio applicativo che mi viene in mente per farlo, più commerciale del tuo, potrebbe essere incollare il transistor su una superficie di materiale piezoelettrico, in questo modo si potrebbe controllare la deformazione del materiale sempre attraverso un segnale elettrico.

Anche in questo caso però resta il problema che ho citato nel primo messaggio: il materiale piezoelettrico per dilatarsi e contrarsi ha bisogno di tempo, tale transitorio, essendo di tipo meccanico, è molto lento se paragonato ad un qualsiasi transitorio di tipo elettrico. Per esempio la carica/scarica di un condensatore avviene nell'ordine dei microsecondi, forse anche meno. In termini di frequenze un sistema elettrico lavora tranquillamente a frequenze dei MHz, un sistema meccanico classico quando arriva ad 1 KHz è ciccia..... Forse dato che le dimensioni del problema sono dell'ordine di grandezza di qualche atomo, può darsi che il transitorio meccanico sia mooolto basso e vicino a quelli dei sistemi elettrici. E' proprio la massa dei sistemi meccanici che limita la loro frequenza massima di funzionamento, quindi sistema piccolo ----> transitorio più breve.

Comunque l'ipotetica CPU fatta di questi nuovi transistor dovrebbe girare a frequenze più basse di quelle che si vedono di solito, sarebbe più efficiente, sì, ma non so quanto più potente a meno di ulteriori parallelizzazioni dei circuiti.

Non so se ho spiegato il problema, comunque se ci spendono soldi forse questa tecnologia qualche sbocco economico ce l'ha, non credo siano così stupidi da buttare soldi fuori di finestra.

[avvelenato]

La velocità di propagazione è quella del suono nel materiale rigido, quindi diversi ordini di grandezza inferiore di quella elettronica (che viaggia a frazioni di c). Tuttavia in sé la frequenza dell'onda fononica può essere alta, tant'è che i fononi possono essere distinti in fononi acustici (a bassa frequenza) e fononi ottici (ad alta frequenza), questi ultimi interpretabili basilarmente come la variazione di temperatura degli atomi coinvolti.

Quindi, se il percorso del fonone è molto breve in sé non è impossibile raggiungere frequenze elevate quali noi siamo abituati nei nostri supercomputer, ma per il momento probabilmente questa ricerca può sperare a frequenze più modeste, nell'ordine dei megahertz.

[Sk8ordie]

Ok ma tu stai parlando di un metodo di produzione della forza, che siano onde sonore, che sia una molla, che sia quello che vuoi la frequenza di oscillazione massima a cui riesce ad andare il materiale del transistor non è molto alta. Tale frequenza prescinde dalla natura della forza che la mette in atto.
Comunque so che nei materiali soliti metallici l'ordine di grandezza della propagazione del suono è di qualche km/s. Facendo un conto veloce se un materiale ha una velocità di propagazione del suono del silicio di 3,2 km/s e un MOS da 20 nm la frequenza massima teorica a cui mandare le onde sonore sarebbe di:

3,2km/s*10^12:20nm=160GHz

Contando una frequenza classica di switching di 3-4 GHz sarebbe ampiamente sotto il limite fisico del materiale quindi fattibile.
Vedremo che tireranno fuori in futuro, magari stiamo dicendo un sacco di cazzate!