• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Ferroelektrike ja inimaju arvutuslik ühisosa

11.12.2013 by Uku Püttsepp Leave a Comment

Ameerika energeetikaministeeriumi Oak Ridge’i Riikliku laboratooriumi (ORNL) töörühm avastas ferroelektrilises materjalis stohhastilisi nähtusi, mis sarnanevad aju sünapside tööle.

Ferroelektriku polarisatsiooni sõltuvus välisest elektriväljast. Välja puudumisel (E=0) on materjal ikkagi polariseeritud. See tähendab ühtlasi, et tekib hüstereesisilmus. Allikas: Wikipedia.

Ferroelektrikke iseloomustab omadus spontaanselt elektriliselt polariseeruda. Polarisatsiooni saab välise elektriväljaga muuta. Selliseid materjale kasutatakse näiteks elektriliselt muudetava mahtuvusega kondensaatorites. Ühe katse raames „joonistas“ ONRL töörühm nende valitud ferroelektriku pinnale skaneeriva tunnelmikroskoobi otsaga elektrilisi domeene ehk ühesuunalise polarisatsiooniga laengukogumeid.

Teadlased avastasid üllatuslikult, et tiheda jadana joonistatud domeenid moodustasid ferroelektriku pinnale isetekkelisi kompleksseid mustreid.

„Üha domeenide vahekaugust vähendades nägime mustreid, mis näisid võimatuina,“ ütles ORNL teadlane ning teadusajakirjas Nature Physics avaldatud artikli esiautor Antov Ievle. „Joonistasime parasjagu mikroskoobiga uut domeeni. Millegi pärast ei tahtnud domeen tekkida või võttis soovitust teise kuju, näiteks malelaua mustri. Esialgu ei osanud me nähtut mõtestada. Arvasime, et domeeni tekkimine on naaberdomeenidest sõltumatu.“

Pärast erinevate isetekkeliste mustrite uurimist jõuti järeldusele, et nähtust saab seletada kaoseteooriaga. Täheldati, et juba tekkinud domeen tõkestas naaberdomeeni tekkimise, ent põhjustas samas domeeni tekkimise kaugemal. „See on kaootilise süsteemi mudeli üks eeltingimusi,“ ütles töörühma liige Sergei Kalinin.

„Kaootilist käitumist kirjeldatakse enamasti ajas, mitte ruumis,“ seletas Kalinin edasi. „Näiteks tilkuv kraan – mõnikord kukub tilk perioodiliselt, mõnikord mitte, ent see on ajast sõltuv protsess. Meie eksperimendis täheldatud ruumiline-geomeetriline kaootiline liikumine on väga ebatavaline,“ lisas ta.

South Carolina ülikooli teadlase ning ORNL töörühma liikme Yuriy Pershini sõnul on nende avastatud elektrilisel süsteemil kõik vajalikud omadused, et sooritada memarvutusi (memcomputing). Memarvutus on  digitaalmaailma paralleel inimajule, mille töövõimsus ei seisne ühes, kahes, kolmes ega ka mitte neljas tuumas, vaid avaldub kõigi ajurakkude ehk neuronite ning nende ühenduste summas. Lisaks hajusarvutusele võib informatsiooni töötlemine ning talletamine toimuda igas arvutusühikus eraldi, igas neuronis ja sünapsis. Klassikalise Von Neumanni arvutiarhitektuuri (püsimälu, muutmälu, protsessor ning sisend ja väljund) kõrval on tegemist uue, kiirema ning sisemiselt töökindlama arvutusparadigmaga, mis on mikro- ja nanomaailmas loomulik ning iseesinev nähtus[1].

„Ferroelektriliste domeenidega tehtud katses avaldub memarvutuse praktiline võimalikkus,“ ütles Pershin.

Informatsiooni kodeerimine domeeni raadiuse ulatuses võimaldaks teadlastel luua ferroelektriku pinnale loogikalülitusi. Iga domeen suudaks seejuures andmeid elementaarselt töödelda ning neid ka talletada.

Olgugi, et ferroelektrilise süsteemiga on memarvutus põhimõtteliselt võimalik, seisab enne tarbijaturule minekut ees hulk tööd.

Allikas: Phys.org

Viited:

1 – arXiv:1211.4487 [cs.ET]

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Molübdeenist ja grafeenist välkmälu
  2. Stanfordi Ülikooli teadlased valmistasid kleebitava päikesepaneeli
  3. Hüdrogeel-elektroonika debüüt
  4. Uus paber grafeenist ja valgukiududest
  5. Veelgi huvitavam grafeen
  6. Ühemõõtmeliste nanostruktuuride kolmemõõtmeline vaade
  7. Keerukate polümeerist rõngaste arhitektuur nanoskaalas
  8. Defektid võivad grafeensensoreid paremaks muuta
  9. Avastati eksootiline kvantkristall
  10. Uus 3D fotooniline kristall on elektriliselt ja optiliselt aktiivne

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2023 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in