Nanotehnologia Informaticii

3x puncte

categorie: Informatica

nota: 9.37

nivel: Liceu

Nanocalculatoarele

În această secțiune ne-am propus să schițăm modalitatea de îmbinare a nanotehnologiei și a hardware-ului reconfigurabil în scopul construirii mașinilor de calcul.
Având în vedere cercetările în domeniu, în fig.1.6 este prezentată arhitectura unui sistem de calcul bazat pe nanotehnologii ce constă dintr-un nanocircuit ce are la bază o grilă bidimensională [...]
DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: Nanotehnologia Informaticii

Nanocalculatoarele

În această secțiune ne-am propus să schițăm modalitatea de îmbinare a nanotehnologiei și a hardware-ului reconfigurabil în scopul construirii mașinilor de calcul.
Având în vedere cercetările în domeniu, în fig.1.6 este prezentată arhitectura unui sistem de calcul bazat pe nanotehnologii ce constă dintr-un nanocircuit ce are la bază o grilă bidimensională de grupuri (clusters), legate prin “sârme” configurabile de lungimi diferite, fiecare grup constând dintr-o grilă de nanoblocuri.
Structura aceasta este foarte asemănătoare cu cea a circuitelor reconfigurabile disponibile comercial numite FPGA (Field Programmable Gate Array), pentru care există deja multă experiență în proiectarea sculelor și tehnologiilor de compilare, plasare și rutare.

Reprezentarea structurii unui nanocircuit și a unui nanobloc

Astfel de circuite pot fi fabricate printr-o mixtură de tehnologii: fiecare nanobloc este fabricat folosind nanotehnologii. Lăcașurile pentru grupuri și sârmele lungi sunt fabricate prin tehnologia CMOS, fiecare nanobloc este apoi inserat într-un astfel de locaș. Au fost puse la punct metode prin care se pot configura nanoblocurile.
După fabricație, circuitele vor fi cuplate într-un calculator care va testa grupurile, pentru a găsi unul perfect funcțional. Urmează apoi configurarea acestui grup de către calculator cu ajutorul unui program de autotestare, prin care restul circuitului este testat pentru a găsi alte defecte.
Nanoblocurile defecte vor fi înregistrate într-o listă de defecte atașată circuitului. Atunci când circuitul este utilizat, compilatorul care generează configurația va folosi această listă de defecte pentru a genera un circuit care folosește numai părțile funcționale.

PROPRIETĂȚILE NANOMATERIALELOR

Generalități privind propritățile nanomaterialelor

Mediu condensat – este starea lichidă și cristalină a substantei. Sistemele moleculare complicate pot fi transformate în stare condensată ca o trecere din starea gazoasa în stare condensată.
În stare cristalină se întilnesc toate corpurile solide. Cu studierea diferitor structuri cristaline se ocupă cristalografia. Fără ideile de bază formate în cristalografie, nu se poate întelege ce reprezinta un corp solid. Meritele cristalografiei au fost atât de convingatoare, că în mare măsură au influențat dezvoltarea de mai departe a ideilor noastre despre fizica corpului solid. Așa că simetria translativă a cristalelor a determinat celulă elementară a cristalului. Fiecarui tip de cristal îi corespunde o singura celulă elementară. Unirea celulelor elementare formează structura cristalină. Fiecare structură cristalină are proprietățile sale geometrice. Pentru descrierea diferitelor direcții în cristal se introduc indici de direcție. Toate acestea împreună permit să descriem corect structura cristalină.

Simetria cristalelor

Corpurile cristaline au proprietăți de simetrie. Se numesc simetrice acele corpuri, care sînt formate din parți identice. Elementele simetriei sunt suprafața de simetrie și axa de simetrie. La axele de simetrie se adaugă șirul simetrei. Toate cristalele sunt simetrice, și aceasta înseamnă, că în fiecare cristal se pot defini suprafața de simetrie și axa de simetrie de diferite ordine.
Dupa simetria formei exterioare cristalele se împart în 32 de clase, unite în șapte sisteme: cubică, hexagonală, tetragonală, trigonală, rombică. Fiecare sistem se caracterizeaza printr-un ansamblu determinat de elemente ale simetriei. În cristalele sistemului cubic sunt prezente trei axe de ordinul patru; în sistemul hexagonal – axe de ordinul șase; în cel trigonal – axe de ordinul trei; în sistemul rombic sunt prezente trei axe perpendiculare una pe alta de ordinul doi; în cristalele sistem monopana se conține numai o singură axa de ordinul doi și în sfîrșit în sistemul tripană lipsesc total suprafețele de simetrie și axele de simetrie.

Structurile cristaline tipice

Multe material constructive, ca metalele, au structuri cristaline simple. Dintre cele mai răspîndite este structura hexagonală compactă (SHC.) și structura cubică cu fețe centrate (SCFC). Numărul de atomi în celula elementară a SHC este 5, iar în SCFC este 4. Structura cubică centrată intern (SCCI) se întâlnește mai rar, iar structura cubică simplă (SCS) are un singur element. Numărul de atomi în celula elementară a acestor structuri este doi sau unu.
În structura cubică simplă atomii sunt distribuiți numai în colțurile cubului, și se ating reciproc de-a lungul laturilor cubului.

Structura centrată intern se întâlnește la toate metalele alcaline și alte metale, iar unele au o structura centrată intern numai într-o gamă de temperaturi. celula elementară în SCCI reprezintă un cub cu atomii în fiecare colț și în centru. Așa cum numărul de atomi în SCI este de numai doi și aceasta structura nu are ambalare compactă. Totalitatea atomilor în SCI sunt aranjați în lungul diagonalei cubului. Fiecare atom în această structură este înconjurat de 8 atomi.

Structura cubică cu fețe centrate este destul de densa. Celula elementară conține patru atomi, care ocupă toate colțurile cubului și centru fiecărei fețe. Această structură are simetrie, care permite rotirea la 900 a fiecărei laturi a cubului. Fiecare atom din acesta structura este înconjurat de 12 vecini. Atomii se ating unul cu altul în lungul feței pe diagonala.
Structura hexagonală compactă în cristale se întîlneste destul de des. Aceasta structura se formeaza prin asezarea suprafetelor compacte în consecutivitate (șir) simplă: doua suprafețe compacte se ating ușor una cu alta, așa ca, fiecare atom a unei suprafețe cade între trei atomi a suprafeței vecine. Fiecare atom in asa structura este inconjurat de 12 vecini apropiati.

Piramida tetragonală. Această structură are 6 atomi, iar în stratul doi de coordonare se află 8 atomi, care sunt ecranați de 6 vecini apropiați. În natură se găsesc structuri și mai compacte, ca de exemplu diamantul.
Structura diamantului. Re’eaua diamantului are structura cubică.

În colțurile cubului de bază, având structura cu fețe centrate, sunt adaugați atomi, care împart cubul de bază în 8 părți egale. De aceea o parte din atomi se aseaza în vârfuri și centrele fețelor unui cub, iar alta – în vârfuri și centrele feței altui cub. Prima sfera de coordonate a rețelei diamantului conține 4 atomi, distanța dintre ei este de . A doua sfera de coordonate se află la distanța și conține 4 atomi. A treia sfera de coordonate conține de asemenea 4 atomi, care sunt asezați la distanța , și în sfârșit sfera patru de coordonate se află la distanța de și are 4 atomi. În calculele energetice ale straturilor cristaline esta necesar să se analizeze cristalul din diferite directii în spatiu. În legatură cu aceasta în cristalografie se studiaza câteva metode descriere a proprităților substanței.
DOWNLOAD REFERAT
« mai multe referate din Informatica

CAUTA REFERAT

TRIMITE REFERAT CERE REFERAT
Referatele si lucrarile oferite de E-referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.
Confidentialitatea ta este importanta pentru noi

E-referate.ro utilizeaza fisiere de tip cookie pentru a personaliza si imbunatati experienta ta pe Website-ul nostru. Te informam ca ne-am actualizat termenii si conditiile de utilizare pentru a integra cele mai recente modificari privind protectia persoanelor fizice in ceea ce priveste prelucrarea datelor cu caracter personal. Inainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru te rugam sa aloci timpul necesar pentru a citi si intelege continutul Politicii de Cookie. Prin continuarea navigarii pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizarii fisierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Nu uita totusi ca poti modifica in orice moment setarile acestor fisiere cookie urmarind instructiunile din Politica de Cookie.


Politica de Cookie
Am inteles