علماء ينحتون حلزونات صغيرة للتحكم في تدفق الإلكترونات

25 يناير، 2026

من إعداد الذكاء الاصطناعي

طور باحثون في مركز ريكين لعلوم المادة الناشئة في اليابان طريقة رائدة لنحت أجهزة نانوية ثلاثية الأبعاد من بلورات فردية باستخدام أشعة أيونات مركزة. من خلال تشكيل هياكل حلزونية من بلورة مغناطيسية، أنشأوا ثنائيات قطب قابلة للتبديل توجه الكهرباء بشكل مفضل في اتجاه واحد. يمكن لهذا النهج الهندسي تمكين إلكترونيات أكثر كفاءة.

الاختراق، الذي تم تفصيله في دراسة نشرت في Nature Nanotechnology في عام 2026، يشمل نحتًا دقيقًا باستخدام شعاع أيونات مركز بمقاييس أقل من الميكرون. صنع العلماء حلزونات مجهرية من البلورة المغناطيسية الطوبولوجية Co₃Sn₂S₂، المكونة من الكوبالت والقصدير والكبريت. تظهر هذه الهياكل الصغيرة نقلًا كهربائيًا غير متبادل، تعمل كثنائيات قطب حيث يتدفق التيار بسهولة أكبر في اتجاه واحد مقارنة بالعكس. كشفت التجارب أن تأثير الثنائي القطبي ينبع من تشتت الإلكترونات غير المتساوي على طول جدران الهليزونات المنحنية والكيرالية. يمكن تبديل السلوك عن طريق تغيير مغناطيسية المادة أو كيرالية الهليزون. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت نبضات كهربائية قوية عكس مغناطيسية الهيكل، مما يبرز التفاعلات ذات الاتجاهين بين الشكل والكهرباء والمغناطيسية. تتغلب هذه التقنية على قيود التصنيع التقليدي، الذي غالبًا ما يؤدي إلى تدهور جودة المادة أو يقيد الخيارات. من خلال تمكين تصاميم ثلاثية الأبعاد من كل مادة بلورية تقريبًا، تعد بأجهزة أصغر وأقوى لتطبيقات مثل تحويل التيار المتردد/المستمر، معالجة الإشارات، وLEDs. شرح ماكس بيرش، المؤلف الرئيسي للدراسة: «من خلال معاملة الهندسة كمصدر لكسر التماثل على قدم المساواة مع خصائص المادة الجوهرية، يمكننا هندسة عدم التبادل الكهربائي على مستوى الجهاز. يفتح طريقتنا الجديدة في نحت النانو بشعاع أيونات مركز نطاقًا واسعًا من الدراسات حول كيفية استخدام الهندسة ثلاثية الأبعاد والمنحنية للأجهزة لتحقيق وظائف إلكترونية جديدة.» أضاف يوشينوري توكورا، قائد المجموعة: «بشكل أوسع، يمكن لهذا النهج تمكين تصاميم أجهزة تجمع بين الحالات الإلكترونية الطوبولوجية أو القوية الارتباط مع الانحناء المصمم في نظام النقل الباليستي أو الهيدروديناميكي. يشير التقارب بين فيزياء المواد والنانو تصنيع إلى معماريات أجهزة وظيفية ذات تأثير محتمل على تقنيات الذاكرة والمنطق والاستشعار.» تؤكد النتائج كيف يمكن للشكل الفيزيائي التلاعب مباشرة بحركة الإلكترونات، ممهدة الطريق للابتكارات المدفوعة بالهندسة في الإلكترونيات.

MIT-led team uses multislice electron ptychography to map 3D structure of relaxor ferroelectrics

4 مايو، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

MIT researchers and collaborators have directly characterized the three-dimensional atomic and polar structure of a relaxor ferroelectric using a technique called multislice electron ptychography, reporting that key polarization features are smaller than leading simulations predicted—results that could help refine models used to design future sensing, computing and energy devices.

Researchers flip ferromagnet polarity using laser beam

Scientists at the University of Basel and ETH Zurich have reversed the polarity of a specialized ferromagnet with a focused laser beam, without heating the material. This achievement, detailed in Nature, combines electron interactions, topology, and dynamical control in a single experiment. The method hints at future light-based electronic circuits on chips.

Physicists confirm predicted magnetic vortices in atom-thin material

7 مارس، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي

Researchers at the University of Texas at Austin have observed a sequence of exotic magnetic phases in an ultrathin material, validating a theoretical model from the 1970s. The experiment involved cooling nickel phosphorus trisulfide to low temperatures, revealing swirling magnetic vortices and a subsequent ordered state. This discovery could inform future nanoscale magnetic technologies.

تكنولوجيا

Scientists make light mimic quantum hall effect

علم

Physicists discover transdimensional quantum state in carbon material

علم

KAIST scientists visualize patchy charge density waves in quantum material

Northwestern engineers print artificial neurons that can stimulate living brain cells

Northwestern University researchers report they have printed flexible “artificial neurons” that generate realistic electrical spike patterns and can trigger responses in living mouse brain tissue. The team says the work, published April 15 in Nature Nanotechnology, could help advance brain-machine interfaces and more energy-efficient, brain-inspired computing.

MIT builds terahertz microscope to observe quantum motions in superconductors

18 مارس، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي

Physicists at MIT have developed a new microscope using terahertz light to directly observe hidden quantum vibrations inside a superconducting material for the first time. The device compresses terahertz light to overcome its wavelength limitations, revealing frictionless electron flows in BSCCO. This breakthrough could advance understanding of superconductivity and terahertz-based communications.

Miniature magnet rivals strength of world's largest ones

Scientists at ETH Zurich have developed a palm-sized superconducting magnet that produces magnetic fields up to 42 Tesla, matching the power of massive laboratory behemoths. This breakthrough uses commercially available materials and requires minimal power, potentially making advanced magnetic technologies more accessible. The innovation aims to enhance nuclear magnetic resonance techniques for molecular analysis.

MIT scientists harness chaotic laser for faster brain imaging

28 أبريل، 2026 من إعداد الذكاء الاصطناعي

Researchers at MIT have discovered that chaotic laser light can self-organize into a highly focused pencil beam, enabling 3D imaging of the blood-brain barrier 25 times faster than current methods. The technique allows real-time observation of drugs entering brain cells without fluorescent tags. This breakthrough could speed up development of treatments for neurological diseases like Alzheimer's and ALS.

05 مايو 2026 11:27

علماء ينحتون حلزونات صغيرة للتحكم في تدفق الإلكترونات

مقالات ذات صلة

MIT-led team uses multislice electron ptychography to map 3D structure of relaxor ferroelectrics

Researchers flip ferromagnet polarity using laser beam

Physicists confirm predicted magnetic vortices in atom-thin material

Scientists make light mimic quantum hall effect

Physicists discover transdimensional quantum state in carbon material

KAIST scientists visualize patchy charge density waves in quantum material

Northwestern engineers print artificial neurons that can stimulate living brain cells

MIT builds terahertz microscope to observe quantum motions in superconductors

Miniature magnet rivals strength of world's largest ones

MIT scientists harness chaotic laser for faster brain imaging

Researchers create exotic quantum states with timed magnetic fields

Scientists capture metal turning into star-like plasma in trillionths of a second

Researchers uncover new oscillation states in tiny magnetic vortices

Chemists discover bizarre half-Möbius molecular shape

NYU scientists use light to control crystal formation

Chinese transistor breakthrough paves way for future AI chips

Scientists may have observed triplet superconductor in NbRe alloy

Scientists create atom-sized pores mimicking biological ion channels

Chinese scientists achieve breakthrough in 2D semiconductor wafers

Scientists confirm one-dimensional electron behavior in phosphorus chains

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط