Készült a HEFOP-3.3.1-P.-2004-06-0018/1.0 projekt keretében Az információtechnika fizikai alapjai XIII. Előadás Nanoáramkör - esettanulmányok Törzsanyag.

Az előadások a következő témára: "Készült a HEFOP-3.3.1-P.-2004-06-0018/1.0 projekt keretében Az információtechnika fizikai alapjai XIII. Előadás Nanoáramkör - esettanulmányok Törzsanyag."— Előadás másolata:

1 Készült a HEFOP-3.3.1-P.-2004-06-0018/1.0 projekt keretében Az információtechnika fizikai alapjai XIII. Előadás Nanoáramkör - esettanulmányok Törzsanyag Az Európai Szociális Alap támogatásával

2 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 2 Diszkrét nanoelektronikai eszközök Fém-huzalok Tranziszot és RTD SET Tér-csatolt eszközök Coulomb-csatolt Spin-csatolt

3 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 3 NANOSZENZOR ÁRAMKÖRI MODLELLJE + - ~ Antenna MOM Diode To CNN cell NANOANTENNA + FÉM- SZIGETELŐ-FÉM (M-I-M) ALAGÚTDIÓDA

4  Elektronok között a Coulomb erő mindig fellép  Fém belsejében az elektrongáz árnyékol, a kölcsönhatás gyenge  Ha elektronok alagutazás útján kilépnek a fémből az árnyékoló hatás megszűnik, a Coulomb erő polarizálja a fém töltéseit, felületi töltések lépnek fel a fém.dielektrikum határfelületen  Az egymás után alagutazó elektronok felületi töltés-oszcillációt gerjesztenek, a felületen „plazmon hullám” terjedhet – M-I-M (fém-szigetelő-fém) diódából egyenfeszültség hatására sugárzás lép ki (szabad szemmel is látható!) Lambe J, McCarthy SL, Light Emission from Inelastic Electron Tunneling, Physical Review Letters 37(14) (1976) 923 – 925 Tsui DC, Observations of surface plasmon excitation by tunneling electrons in GaAs-Pb tunnel junctions, Physical Review Letters 22(7) (1969) 293–295

5 FELÜLETI PLAZMON-REZONANCIA ELVEN MŰKÖDŐ HULLÁMVEZETŐ

6 MAXWELL EGYENLETEK

7 FÉM – SZIGETELŐ HATÉRFELÜLET

8

9

10

11

12

13

14 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 14 “MOLEKULA” Külső elektromágneses tér DISSZIPACIÓ HŐTARTÁLY, T Integrált nanoáramkör Coulomb-csatolt áramkör

15 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 15 MOLEKULA HAMILTON OPERÁTOR Elektronok és atomok dinamikája

16 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 16 VESZTESÉGMENTES DINAMIKA MOLEKULA NEIGHBORS ELEKTRONIKUS BLOCH EGYENLETEK

17 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 17 MOLEKULA DISSZIPÁCIÓ HŐTARTÁLY, T

18 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 18 INTERMOLEKULÁRIS ERŐK A NANORÉSZECSKE ERŐTERE Monopólus ATOMMAGOK TÖLTÉSE TÖLTÉSSŰRŰSÉG = ELEKTRONOK TÖLTÉSE + Dipólus Quadrupólus

19 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 19

20 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 20 SZOMSZÉDOK HATÁSA TÖLTÉS Dipólus Quadrupólus TÖLTÉS Dipólus Quadrupólus Dipólus  Dipólus Kölcsönhatás Quadrupólus - Quadrupólus Kölcsönhatás Ahol (k)(k)(l)(l)

21 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 21

22 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 22 KÉTSZINTŰKÜLSŐ GERJESZTÉS DIPÓLUS ELEKTROMOS ERŐTÉRBEN DIPÓLUS MÁGNESES TÉRBEN QUADRUPÓLUS ELEKTROMOS ERŐTÉRBEN

23 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 23 EGYETLEN MOLEKULA ÁRAMKÖRI MODELLJE

24 2005 HEFOP 3.3.1-P.-2004-06-18/1.10 24      KÉT CSATOLT MOLEKULA ÁRAMKÖRI MODELLJE (KETTŐS MOLEKULA)

25 Egy-doménes nanomágnes sztatikus mágneses térben

26 Ahol az ‘exchange stiffness’; dipolólus-dipolólus kölcsönhatás Egyensúlyban

27

28 A mágneses tér dinamikája (Mikromágnesség) Landau—Lifshitz egyenlet: Giromágneses tényezőcsillapitás Egy-doménes közelitésben

29 Egy-doménes nanomágnes áramköri modellje Csatolt nanomágnesek esetén a bemenő jelet a szomszédos nanomágnes tere adja.

30

31 Nanomágnesekből felépitett „majority gate”.