Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

04.05.2010
00:33

"Закон Мура мертв"

    Как отмечает сайт 3dNEWS.RU, Intel и NVIDIA в последний год не стеснялись высказывать свои мнения по поводу будущего процессорных вычислений. Однако недавно вице-президент . . .

30.04.2010
21:01

Высокотехнологичные финансы

    Fixnetix (www.fixnetix.com/), один из ведущих поставщиков торговых и рыночных данных (с минимальной задержкой), услуг хостинга и прямого выхода на рынки для финансовой отрасли, . . .

30.04.2010
05:12

Озоновая дыра спасает льды Антарктики

    Парадоксальная ситуация, когда в условиях глобального потепления количество льда у берегов Антарктиды растет, объясняется влиянием озоновой дыры у Южного . . .

30.04.2010
04:47

Муравьи-агрономы

    Ученые выяснили, что муравьи-фермеры, научившиеся около 50 миллионов лет назад выращивать себе в пищу грибы, как минимум однажды полностью поменяли свои . . .

30.04.2010
04:38

В сотне самых влиятельных людей мира - один россиянин

    В список 100 самых влиятельных людей мира по версии журнала Time, опубликованный 29 апреля 2010 года, попал один россиянин - художественный руководитель Мариинского . . .

29.04.2010
21:41

Японцы запустят спутник с солнечным парусом

    Японское космическое агентство (JAXA) планирует 18 мая 2010 года запустить в космос спутник, движущийся за счет солнечного паруса. Об этом сообщает AFP. Аппарат получил . . .

29.04.2010
21:34

Физики нашли доказательства существования тетракварков

    Физики обнаружили новые доказательства существования тетракварков - гипотетических частиц, состоящих из двух кварков и двух антикварков. Свои доводы ученые . . .

29.04.2010
21:29

Одним из руководителей иннограда стал бывший глава Intel

    В структуру управления иннограда в подмосковном Сколково вошел бывший руководитель корпорации Intel Крейг Барретт (Craig Barrett). Такое заявление сделал президент . . .

29.04.2010
19:06

Cisco Expo в Казахстане

    22-23 апреля в Казахстане прошла уже седьмая по счету конференция по информационным технологиям Cisco Expo. Форум вызвал большой интерес со стороны всех категорий . . .

29.04.2010
19:02

Новые решения Cisco для защиты облачных вычислений

    Развивая успех, достигнутый благодаря серии инноваций, связанных с облачными вычислениями и архитектурой безопасных сетей без границ, 27 апреля 2010 года Cisco . . .

29.04.2010
10:20

Во сне мозг перерабатывает информацию

    Психологи из Медицинской школы Гарварда (США) показали, что сны способствуют консолидации памяти - передаче информации из кратковременной в долговременную . . .

29.04.2010
06:18

Cnивен Хоукинг о величайшей тайне Вселенной

    По мнению Стивена Хокинга, пришельцы могут быть где-то рядом, и землянам надо держаться настороже. Эти идеи высказываются в документальном сериале "Вселенная . . .

29.04.2010
06:15

Можно ли проглотить галактику?

    Оказывается, можно проглотить целую галактику! Но это еще не все - астрономы обнаружили, что супермассивные черные дыры настолько жадно глотают межзвездный газ и . . .

29.04.2010
06:07

Пшеница в Антарктике?

    Вот что пишет Петр Образцов в "Известиях". Из экспедиции в Антарктику российские ученые привезли образцы злаковых растений, которые можно использовать для . . .

29.04.2010
06:04

Компьютерные дискеты уходят в прошлое

    Компьютерные дискеты, бывшие одним из символов XX века, уходят в прошлое. Японская корпорация "Сони", которой, собственно, и принадлежит изобретение 3,5-дюймовых . . .

29.04.2010
05:51

Мобильность без границ

    Вслед за недавно объявленными нововведениями в области безопасности, сетевого доступа и сетевых услуг, связанными с архитектурой Borderless Networks (сети без границ), 27 . . .

29.04.2010
05:42

Американцы сотрудничают с советским "Луноходом-1"

    Американские ученые смогли впервые с 1971 года получить отраженный лазерный луч от уголкового отражателя, установленного на борту советского "Лунохода-1", что . . .

29.04.2010
05:37

Физики впервые "увидели" спин атома

    Физикам впервые удалось "увидеть" спин атома - его собственный момент импульса. Работа исследователей появилась в журнале Nature Nanotechnology. В своем исследовании ученые . . .

29.04.2010
05:33

А если и Везувий извергнется?

    Итальянская служба гражданской обороны разрабатывает новый план действий в случае сильного извержения вулкана Везувия, сообщает в газета "Коррьере делла сера" . . .

29.04.2010
05:25

Самая крошечная трехмерная карта Земли

    Ученые корпорации IBM создали трехмерную карту Земли, такую миниатюрную, что 1000 этих карт может поместиться в крупинке соли.* Ученым удалось достичь этого с помощью новой революционной методики, использующей миниатюрный кремниевый щуп с острым наконечником-иглой, который в 100000 раз меньше заточенного карандаша, для создания шаблонов изображений и структур масштаба 15-ти нанометров с меньшими затратами и сложностями. Этот метод формирования изображений открывает новые возможности для разработки объектов наномасштаба в такой области как перспективные технологии производства микросхем и электронной аппаратуры, а также в сферах медицины, бионаук и оптоэлектроники.

    Как сообщается в научных журналах Science и Advanced Materials, с целью демонстрации уникальных возможностей нового метода команда исследователей создала несколько трехмерных и двухмерных изображений, использовав для каждого из них разные вещества:

    * 25-нанометровая трехмерная копия, которая изображает в масштабе 1:5 млрд.** знаменитую гору Маттерхорн в Альпах высотой 4478 метров (14692 фута), была создана в молекулярном стекле.

    * Полная трехмерная карта мира размером всего 22 на 11 микрон была <нарисована> на полимере. При таких размерах 1000 подобных карт мира могут поместиться в одной крупинке соли. На этой миниатюрной карте высотная отметка в тысячу метров соответствуют приблизительно восьми нанометрам. Изображение сформировано из 500000 пикселей; площадь каждого пикселя составляет 20 квадратных нанометров. Карта была создана всего за 2 минуты и 23 секунды.

    * Двухмерное наноразмерное изображение логотипа IBM было <протравлено> в кристалле кремния на глубину 400 нанометров. Этот пример демонстрирует жизнеспособность метода для типовых нанопроизводственных процессов.

    * Двухмерное изображение с высоким разрешением сплошной линии толщиной 15 нанометров.

    Наука следует за техникой

    Основной компонент новой методики, разработанной группой ученых из IBM - миниатюрный, чрезвычайно тонкий кремниевый наконечник (игла) щупа длиной 500 нанометров и толщиной кончика всего несколько нанометров.

    <Успехи в развитии нанотехнологий тесно связаны с наличием высококачественных методов и инструментов для создания шаблонов изображений и объектов наномасштаба на поверхностях вещества, - поясняет физик д-р Армин Кнолл (Armin Knoll) из исследовательского центра IBM в Цюрихе (IBM Research - Zurich). - Обладающая широкой функциональностью и уникальной способностью построения трехмерных изображений, эта методология литографического формирования рисунка, основанная на сканирующей наноигле, является мощным инструментом для создания сверхмалых структур>.

    Игла щупа, схожая с теми, которые используются в атомно-силовых микроскопах, прикрепляется к гибкому кронштейну, который в управляемом режиме сканирует поверхность вещества подложки с точностью одного нанометра - одной миллионной миллиметра. При нагревании или приложении внешней силы наноразмерная игла может <снимать> (удалять) слои вещества подложки по предварительно заданным шаблонам, работая как <нанофрезерный> станок сверхвысокой точности.

    Подобно фрезерованию, можно снимать слои материала на определенную глубину, создавая сложные трехмерные структуры с нанометровой точностью путем модуляции приложенной силы или переадресации отдельных точек. Например, для создания трехмерной копии горы Маттерхорн было успешно удалено с подложки из молекулярного стекла 120 отдельных слоев вещества.

    Сравнение с методом электроннолучевой литографии

    Новая методика IBM обеспечивает разрешение до 15 нанометров, обладая, к тому же, потенциалом для достижения еще лучшей разрешающей способности. Используя существующие методы, такие как электроннолучевая литография***, становится все более проблематичным производить шаблоны изображений с разрешениями при размерах рабочего поля ниже 30 микрон - на этом уровне начинают действовать технические ограничения метода.

    Более того, по сравнению с дорогостоящим инструментарием электроннолучевой литографии, который требует нескольких этапов обработки и оборудования, способного с легкостью загромоздить всю лабораторию, малогабаритный инструмент, созданный учеными IBM - который помещается на обычном столе - обещает широкие возможности с точки зрения улучшения разрешающей способности, причем при затратах, составляющих от одной пятой до одной десятой стоимости метода электроннолучевой литографии, и при гораздо меньшей сложности.

    Еще одно преимущество методики, построенной на сканирующей <наноигле>, состоит в способности определять и оценивать форму шаблона с помощью той же самой иглы, которая используется для формирования объемных изображений обрабатываемых структур - что и продемонстрировали ученые IBM в своих экспериментах.

    Области потенциального применения простираются от быстрого макетирования наноэлектронных КМОП-структур до создания прототипов оптических компонентов и мета-материалов, от производства трехмерных нанокорпускул до изготовления накладных шаблонов требуемой формы для <самосборки> объектов наномасштаба, таких как наностержни и нанотрубки.

    Революционный прорыв в области материалов подложки

    В двух научных публикациях ученые описывают свою новаторскую методологию формирования трехмерных наноизображений для двух разных, но чрезвычайно перспективных типов материала подложки: полимера, названного "polyphthalaldehyde" (полифталальдегид), и молекулярного стекла, подобного материалу подложки, который используется в традиционных процессах нанопроизводства (т.н. резисту). Выбор этих двух материалов стал ключевым фактором выдающейся эффективности и надежности нового метода.

    В своих поисках подходящих и эффективных материалов подложки, ученые обратились к органическим материалам, которые могут быть применены в качестве резистов. В этих исследованиях они придерживались той же концепции, которая используется в современных полупроводниковых технологиях, что важно для будущей интеграции.

    <В поиске материала подложки мы следовали принципу "make it or break it" (все или ничего), - поясняет Джим Хедрик (Jim Hedrick), ученый из исследовательского центра IBM в Альмадене (IBM Research - Almaden). - Нам нужно было найти и синтезировать вещества, которые образуют механически прочное стекло, и которые, к тому же, легко термически разлагаются на инертные летучие составляющие>.

    Молекулярное стекло, которое было использовано в эксперименте с изображением горы Маттерхорн, состоит из молекул, напоминающих снежинки, с размерами около одного нанометра и почти сферической формой. При температуре сканирующей иглы выше 330°C (626°F), водородные связи, удерживающие молекулы вместе, разрываются, молекулярные частички становятся летучими и удаляются с поверхности вещества. Отличительная особенность материала состоит в том, что молекулярное стекло с нанесенным шаблоном изображения может быть перенесено посредством стандартного метода гравирования травлением на, например, кремний, традиционный материал в полупроводниковой промышленности. В конце 1990-х годов ученый Мицуру Уэда (Mitsuru Ueda) из Университета Ямагата (Yamagata University) в Японии впервые предложил использовать молекулярное стекло в качестве фоторезиста высокого разрешения (светочувствительного материала, затвердевающего под воздействием светового потока). Впоследствии молекулярное стекло разработал Крис Обер (Chris Ober) из Корнеллского университета (Cornell University).

    Наноразмерная трехмерная карта мира была создана в полимере под названием полифталальдегид, который первоначально был разработан <почетным сотрудником IBM> (IBM Fellow) Хироши Ито (Hiroshi Ito) в 1980-е годы. Под воздействием повышенных температур компоненты это цепеобразной органической молекулы <освобождаются> от связей, удерживающих их в составе молекулы, и становятся летучими. Этот самоусиливающийся процесс вызывает распад молекулы и, затем, ускоряет процесс формирования изображения, делая это с быстротой, которая превышает даже механические перемещения сканирующей иглы.

    IBM и нанотехнологии

    IBM является пионером в области нанонауки и нанотехнологий, которые родились вместе с разработкой Гердом Биннигом (Gerd Binnig) и Генрихом Рорером (Heinrich Rohrer) сканирующего туннельного микроскопа (STM) в лаборатории IBM Zurich Research Lab в 1981 году. За это изобретение, которое сделало возможным визуализацию отдельных атомов и, позднее, манипуляции с ними, Герд Бинниг и Генрих Рорер получили в 1986 году Нобелевскую премию по физике. Атомно-силовой микроскоп (AFM), <потомок> сканирующего туннельного микроскопа STM, был разработан Биннигом в том же 1986 году. Микроскоп STM широко признан в мире как инструмент, открывший дорогу в наномир.

    Двадцать лет назад Дону Айглеру (Don Eigler), получившему престижный титул IBM Fellow, впервые в истории удалось продемонстрировать способность манипулировать отдельными атомами с точностью атомарного уровня. Использовав сканирующий туннельный микроскоп, он составил из 35 атомов ксенона буквы "I-B-M".

    Этот научный прорыв заложил прочную основу для дальнейших исследований IBM в области нанотехнологий. В настоящее время на территории исследовательского центра IBM в Цюрихе (IBM Research - Zurich) создается новая лаборатория мирового класса для международного научного сотрудничества в сфере нанонаук. Этот сверхсовременный центр перспективных нанотехнологий, который планируется открыть в мае 2011 года, является частью стратегического партнерства в области нанотехнологий между IBM Research и ETH Zurich (Федеральной политехнической школой Цюриха, которая считается одним из ведущих технических университетов в Европе).

    *Приняв средний размер крупинки соли за 0,3 мм, вдоль ее диаметра можно разместить 1000 карт.

    **Один нанометр по высоте изображения соответствует 57 метрам реальной высоты горы.

    ***Данный метод основан на избирательном облучении поверхности вещества пучком электронов, в результате чего формируется экспонированный слой, называемый резистом. Резист служит в качестве шаблона для переноса изображений в различные материалы, например, в кремний, посредством гравирования травлением. Этот метод является одним из наиболее универсальных и распространенных сегодня технологий, однако он очень сложен и дорог.

<< 1971|1972|1973|1974|1975|1976|1977|1978|1979|1980 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100