Nanoiontové zařízení - Nanoionic device

Nanoiontové pevné disky použití nanoiontová technologie umožňující menší zařízení při odstraňování pohyblivých částí a zařízení mechanické selhání související s předchozími jednotkami HDD.[1] Nanoiontová zařízení byla poprvé navržena v roce 1992: „Získané výsledky ukazují, že ve fóliích je možné vytvořit pole elektrochemických zařízení s jednotlivými prvky o velikosti přibližně 10 nm.“[2] Základem návrhu nanoiontových zařízení je tvorba nanostruktur s nanoiontickými parametry λ / L ~ 1, kde L je velikost struktury zařízení a λ je charakteristická velikost specifické oblasti, kde je realizována vlastnost rychlého iontového přenosu. "Možnosti ovlivnit tyto konkrétní oblasti <λ> kontrolovatelným způsobem se mohou objevit v zařízeních s malou velikostí". Ion - elektronická hybridní zařízení by měla být považována za krok na cestě k budoucí nanoelektronice-nanoionice (nanoelionice), která byla poprvé navržena v roce 1996.[3] Nanoiontová zařízení byla vyvinuta pro generování nových funkcí překonávajících omezení syntézy konvenčních materiálů a polovodičové technologie. Různé fyzikální vlastnosti lze vyladit a vylepšit lokálním transportem iontů v blízkosti rozhraní solid / solid. K dosažení elektronických nosičů s extrémně vysokou hustotou lze použít dvě metody dopingu pomocí elektronického nosiče: jedním z nich je elektrostatický doping pomocí nosiče pomocí anelektrické dvouvrstvy (EDL); druhým je elektrochemický doping nosiče pomocí redoxní reakce. Obecně se jedná o atomistickou restrukturalizaci poblíž rozhraní solid / solid.[4]

Dějiny

První pevný disk (HDD) byl vyroben v roce 1956 společností IBM. Vážil téměř 2000 liber a byl 60" × 68" × 29". To se konalo 5 MB. To . Byl použit v počítači IBM RAMAC 305.[5] Jak čas postupoval, pevné disky byly schopny ukládat více informací a součásti se staly mnohem menšími.[5]

V roce 1976 první jednotka SSD (SSD) vyrobil Dataram a mohl uložit až 2 MB. SSD se stal populárním až v roce 2001, kdy tržby odvětví SSD dosáhly 25 milionů dolarů ročně. Důvodem tohoto pomalého růstu bylo, že časné SSD disky byly drahé. V roce 1978 1 GB by stálo 1 milion dolarů. Ještě v roce 2001 byl k dispozici 3,5palcový disk SSD S35PC společnosti Adtron, který měl 14 GB náklady na skladování 42 000 $.[6]

Myšlenka nanoiontové technologie začala na Arizonské státní univerzitě v roce 1992 a v roce 1996 nanoiontový superkondenzátor bylo první zařízení využívající nanoioniku. První pohon s touto technologií vynalezl Dr. Michael Kozicki na Arizonské státní univerzitě 1996.[Citace je zapotřebí ]

Provozní režim

Nanoiontová zařízení se spoléhají na základy elektrochemie. V současné době jsou pevné disky vyrobeny z pevných materiálů, které váží méně a generují více energie; pevné látky mají jednu polarita pro ionty, které se pohybují. Ionty jsou tím, čím elektrody jsou vyrobeny z. Elektrody jsou klíčovými součástmi nanoiontových zařízení. Tyto elektrody mohou být vyrobeny ze ZrO2, kov, který je potažen La2NiO4/Los Angeles2CuO4nebo Bi10PROTI4(kov) O26. Kde "kov" je jakýkoli kov nalezený v přechodový kov skupina jako měď. Tato nanoiontová zařízení jsou tvořena menšími zařízeními, která jsou od sebe vzdálena méně než desetinu nanometru. Vzhledem k malé vzdálenosti mezi materiály v nanoiontovém zařízení jsou pro dráhu nutné menší ionty. Kovy v první skupině periodická tabulka jsou malé, ale jsou příliš reaktivní. Musí tedy existovat kompromis mezi reaktivitou chemikálií a velikostí. Proto materiály jako Cu nebo Ag splňují potřeby nanoiontových pohonů.

V nanoiontovém zařízení by to bylo chalkogenidové sklo s má kov jako zlato a prvek pro skupinu šest napuštěný ve skle. Toto sklo je elektrodou pro nanoiontové. V oxidace reakce Ag+ pak ztratí elektron a promění se v Ag. K této reakci dojde, pouze když přepínač potvrdí reakci, která se má uskutečnit, a tyto přepínače se používají pro ukládání binárních informací. Toto úložiště binárních informací je místo, kde jsou všechna data uložena na pevný disk. To vše závisí na malém proudu iontů, odtud název nanoiontový, aby mohla reakce proběhnout.

Viz také

Reference

  1. ^ Bullis, Kevin (31. října 2007). „Terabajtové úložiště pro mobilní telefony“. Recenze technologie MIT.
  2. ^ Despotuli, A.L .; Nikolaichik, V.I. (1993). „Krok k nanoionice“. Ionika v pevné fázi. 60: 275–278.
  3. ^ Despotuli, A.L .; Andreeva, A.V. (2010). „Nanoionics: New materials and supercapacitors“. Nanotechnologie v Rusku. 5 (7–8): 506–520.
  4. ^ Tsuchiya, T .; Aono, M. (2016). „Nanoionová zařízení: Nanoarchitechtonika rozhraní pro ladění a vylepšení fyzických vlastností“. Japonský žurnál aplikované fyziky. 55 (7–8): 1102A4-1–1102A4-14.
  5. ^ A b Hernandez, Daniela (3. ledna 2014). „Tech Time Warp of the Week: The World's First Hard Drive, 1956“. WIRED.
  6. ^ Kerekes, Zsolt. „Zmapování růstu trhu s pevnými disky“. vyhledávání skladů.