• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    מיזוג נקספריה-מובי. צילום יחצ

    נקספריה בין סין, הולנד ואירופה: משבר שבבים שהפך לכלי לחץ גיאופוליטי

    דרום קוריאה שבויה בשבבים: הבום של HBM מסתיר סיכון מבני לכלכלה

    VeriSilicon וגוגל משיקות במשותף את Coral NPU IP בקוד פתוח

    VeriSilicon וגוגל משיקות במשותף את Coral NPU IP בקוד פתוח

    יורם זלינגר מנכ"ל ולנס. צילום יחצ, ולנס

    ולנס סמיקונדקטור הציגה צמיחה מתונה בהכנסות לצד המשך הפסד

    השבב הקוונטי של יבמ: IBM Quantum Nighthawk. צילום יחצ

    IBM חושפת מעבד קוונטי מתקדם מסוגו

    TSMC, איור באמצעות FLUX-1

    TSMC נהנית מבום ה-AI – אבל מנוע צמיחה ותיק ומוכר חוזר לתפוס נפח משמעותי: שבבי סמארטפונים

  • בישראל
    צוות חברת הסטארט-אפ קלאסיק. צילום: דוד גראב.

    קוואלקום ו-AMD מצטרפות להשקעה ב-Classiq: סבב אסטרטגי בעשרות מיליוני דולרים בהשתתפות IonQ

    מנכ"ל Majestic Labs עופר שחם צילום טל גבעוני

    בכירים לשעבר בגוגל ובמטא גייסו 100 מיליון דולר ל-Majestic Labs הישראלית

    הדמיית מרכז The RISE באשקלון; Fab III-V ויכולות אריזה מתקדמת תחת קורת גג אחת. (קרדיט: גליל הנדסה)

    AWZ תקים באשקלון מפעל שבבים III-V ומרכז דיפ-טק בהיקף של כ־5 מיליארד ש״ח

    אריק קילמן, מנכל טיאסג'י. צילום יחצ

    TSG בשותפות אסטרטגית עם Meaning: טכנולוגיות Voice-AI יוטמעו בפרויקטים ביטחוניים ואזרחיים בהיקף של מיליוני דולרים

    אייל הררי מנכל רדקום. קרדיט יחצ

    רדקום מסכמת רבעון שלישי חזק עם צמיחה של 16% ושיפור ברור ברווחיות

    לוגו טאואר. צילום יחצ

    טאואר בנתה את עצמה מחדש בזכות הסיליקון פוטוניקס. שווה כיום 10 מיליארד ד', כפליים מהעסקה שקרסה עם אינטל

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
  • עיקר החדשות
    מיזוג נקספריה-מובי. צילום יחצ

    נקספריה בין סין, הולנד ואירופה: משבר שבבים שהפך לכלי לחץ גיאופוליטי

    דרום קוריאה שבויה בשבבים: הבום של HBM מסתיר סיכון מבני לכלכלה

    VeriSilicon וגוגל משיקות במשותף את Coral NPU IP בקוד פתוח

    VeriSilicon וגוגל משיקות במשותף את Coral NPU IP בקוד פתוח

    יורם זלינגר מנכ"ל ולנס. צילום יחצ, ולנס

    ולנס סמיקונדקטור הציגה צמיחה מתונה בהכנסות לצד המשך הפסד

    השבב הקוונטי של יבמ: IBM Quantum Nighthawk. צילום יחצ

    IBM חושפת מעבד קוונטי מתקדם מסוגו

    TSMC, איור באמצעות FLUX-1

    TSMC נהנית מבום ה-AI – אבל מנוע צמיחה ותיק ומוכר חוזר לתפוס נפח משמעותי: שבבי סמארטפונים

  • בישראל
    צוות חברת הסטארט-אפ קלאסיק. צילום: דוד גראב.

    קוואלקום ו-AMD מצטרפות להשקעה ב-Classiq: סבב אסטרטגי בעשרות מיליוני דולרים בהשתתפות IonQ

    מנכ"ל Majestic Labs עופר שחם צילום טל גבעוני

    בכירים לשעבר בגוגל ובמטא גייסו 100 מיליון דולר ל-Majestic Labs הישראלית

    הדמיית מרכז The RISE באשקלון; Fab III-V ויכולות אריזה מתקדמת תחת קורת גג אחת. (קרדיט: גליל הנדסה)

    AWZ תקים באשקלון מפעל שבבים III-V ומרכז דיפ-טק בהיקף של כ־5 מיליארד ש״ח

    אריק קילמן, מנכל טיאסג'י. צילום יחצ

    TSG בשותפות אסטרטגית עם Meaning: טכנולוגיות Voice-AI יוטמעו בפרויקטים ביטחוניים ואזרחיים בהיקף של מיליוני דולרים

    אייל הררי מנכל רדקום. קרדיט יחצ

    רדקום מסכמת רבעון שלישי חזק עם צמיחה של 16% ושיפור ברור ברווחיות

    לוגו טאואר. צילום יחצ

    טאואר בנתה את עצמה מחדש בזכות הסיליקון פוטוניקס. שווה כיום 10 מיליארד ד', כפליים מהעסקה שקרסה עם אינטל

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
No Result
View All Result

בית מאמרים ומחקרים מאמרים טכניים המסע אל הקוטב

המסע אל הקוטב

מאת אבי בליזובסקי
09 מרץ 2020
in מאמרים טכניים
זרמים טופולוגיים וזרמים לא-טופולוגיים באפקט הול הקוונטי בגרפן (הזרמים הטופולוגיים מסומנים בחצים שחורים)

זרמים טופולוגיים וזרמים לא-טופולוגיים באפקט הול הקוונטי בגרפן (הזרמים הטופולוגיים מסומנים בחצים שחורים)

Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

בעוד שאין קושי משמעותי להפריד בין מטען חשמלי חיובי למטען שלילי, אי אפשר להפריד בטבע בין שני הקטבים של מגנט. עם זאת, מדעני מכון ויצמן למדע הצליחו ליצור ולמדוד במדויק מעין "מונופול מגנטי" (מגנט חד-קוטבי). הממצאים שהתפרסמו באחרונה בכתב-העת המדעי Nature Physics, מגלים פרטים חדשים ומפתיעים על היווצרות זרמים חשמליים ושדות מגנטיים ספונטניים בחומרים טופולוגיים.

בסדרת ניסויים, השתמשו תלמיד המחקר אבירם אורי, ד"ר סמיר גרובר וחוקרים נוספים בקבוצת המחקר של פרופ' אלי זלדוב במחלקה לפיסיקה של חומר מעובה, ב"חומר טופולוגי" – חומר אשר, בכל דרך שבה הוא מעוצב, חתוך או צרוב, לעולם יהיה מבודד "מבפנים" ומוליך "מבחוץ". בתיאוריה, חומרים טופולוגיים אמורים להוסיף תפנית מפתיעה לתופעה המוכרת ממתכות רגילות: כאשר מציבים מטען חשמלי נמוך מעל פני השטח של מתכת, ענן חלקיקים בעלי מטען מנוגד יתאסף מתחת לפני השטח. במתכות, שני המטענים הינם חשמליים, אך תכונותיהם הייחודיות של חומרים טופולוגיים מסוימים עשויות, על-פי התיאוריה, לגרום במקרה זה תגובה המחקה מונופול מגנטי, ולא חשמלי, הנוצר סמוך לפני השטח. "חרף ניסיונות רבים, תגובה זו לא התגלתה בניסויים", אומר פרופ' זלדוב, "מכיוון שלא הייתה דרך למדוד השפעות בקנה מידה כה זעיר".

אבל לפרופ' זלדוב יש דרך למדוד השפעה כזו: מערכת שפותחה במעבדתו – "התקן התאבכות קוונטית של מוליכי-על בקצה חוד" המכונה SQUID-on-tip או SOT – היא מגנטומטר רגיש במיוחד בעל רזולוציה ננומטרית. כדי למדוד את האפקט המדובר השתמשו חברי צוות המחקר ב"טריק": הם הציבו את המטען החשמלי על קצה החוד ומדדו את התגובה המגנטית הזעירה באמצעות אותה המערכת.

אף שהן נובאו כבר לפני 30 שנה, עד כה, במרבית המקרים, התעלמו מתופעות אלה. כעת, לאור הניסויים שלנו, ייתכן שפיסיקאים העוסקים במצבים טופולוגיים יהיו צריכים להביא בחשבון תמונה מורכבת יותר של השפעות קוונטיות אלה"

בשיתוף פעולה עם ד"ר יאנגווק קים ופרופ' יורגן סמט ממכון מקס פלנק לחקר מצב מוצק בשטוטגרט, גרמניה, הפעילו החוקרים שדה מגנטי חיצוני גדול על גרפן – יריעה דו-ממדית של אטומי פחמן – וכך גרמו לאפקט הול קוונטי, אשר הפך את הגרפן לחומר טופולוגי מסוג מסוים. ואז, באמצעות מערכת SOT, גילו שהם אכן יכולים ליצור ולמדוד 'תמונת מראה' מגנטית בתגובה למטען חשמלי בסמוך למשטח הגרפן. בדומה לתעתוע המטען החשמלי המנוגד, מקורה של התופעה המגנטית שהם קיבלו הוא באלקטרונים שבתוך החומר, אך היא התנהגה כמו "הדבר האמיתי". "הדגמנו ששתי תופעות – חשמל ומגנטיות – שבדרך כלל אינן מחוברות בדרך זו, מצטלבות בחומרים טופולוגיים", אומר פרופ' זלדוב.

כיצד זה קורה? כדי להבין את התצפית המחקרית, יש להבין תופעה מסוימת באפקט הול הקוונטי: אפשר להעביר חומר בין מצבים מבודדים טופולוגית ומצבים מתכתיים באמצעות שינוי הצפיפות של האלקטרונים. במצב הטופולוגי של הגרפן, האלקטרונים זורמים לאורך השוליים, והחוקרים גילו שזרמים אלה קיימים גם ללא שדה חשמלי חיצוני, והם נעים ללא הגבלת זמן ומבלי לאבד אנרגיה. ניסויים אלה חשפו דבר שתחילה, היה בגדר הפתעה: "במצב הול הקוונטי, צפוי שהזרמים יהיו כיראליים – כלומר ינועו בכיוון אחד ובמספר ערוצים מקבילים לאורך הקצוות" אומר פרופ' זלדוב. "אך אנו מצאנו בכל ערוץ זוג זרמים המתפשטים בכיוונים מנוגדים זה לצד זה ונובעים ממקורות שונים – אחד טופולוגי והאחר לא טופולוגי".

ניתוח תיאורטי נרחב של תוצאות אלה, בשיתוף פעולה עם ד"ר סיפריאן לוונדובסקי מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), שופך אור חדש על חידה זו. במצב הטופולוגי, הזרמים נעים כך שתנועות האלקטרונים מייצרות תגובה בצורת "מונופול מגנטי" מתחת לפני השטח. אך במצב הלא-טופולוגי (המתכתי), הזרמים נעים בכיוון ההפוך, ויוצרים שדה מגנטי מנוגד שמחקה מגנט דו-קוטבי.

"אף שהן נובאו כבר לפני 30 שנה", אומר פרופ' זלדוב, "עד כה, במרבית המקרים, התעלמו מתופעות אלה. כעת, לאור הניסויים שלנו, ייתכן שפיסיקאים העוסקים במצבים טופולוגיים יהיו צריכים להביא בחשבון תמונה מורכבת יותר של השפעות קוונטיות אלה". לממצאים אלה עשויות להיות השלכות, בין היתר, על הבנת הובלת חום קוונטית ועל פיתוח מכשירים למדידה בדיוק גבוה של התנגדות קוונטית.

במחקר השתתפו גם ד"ר קוסיק באגני, נדב אורבך, ד"ר אלה לחמן וד"ר יורי מיאסויידוב מהמחלקה לפיסיקה של חומר מעובה במכון ויצמן למדע.

אבי בליזובסקי

אבי בליזובסקי

נוספים מאמרים

תאומים דיגיטליים. אילוסטרציה: depositphotos.com
מאמרים טכניים

התאומים הוירטואליים – יתרון אסטרטגי בתעשיית השבבים

מאמרים טכניים

קפיצת מדרגה באופטיקה: בינה מלאכותית מאיצה תכנון מטא-משטחים זעירים

AI PC- המחשב האישי שמלמד שחמט. איור: אינטל
בינה מלאכותית (AI/ML)

ה-AI למד לדבר שחמט

אדם שמוס. צילום: גילי יעקב
בינה מלאכותית (AI/ML)

הקאמבק הגדול של השיחה הטלפונית

Next Post
מיחשוב ענן. איור: Image by Thanks for your Like • donations welcome from Pixabay

מלאנוקס החלה לספק מתגי אית'רנט בקצב 12.8 טרה-ביט לשניה

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • מג'סטיק לאבס רוצה לשבור את קיר הזיכרון ולפתוח עידן…
  • טאואר בנתה את עצמה מחדש בזכות הסיליקון פוטוניקס.…
  • מכירות השבבים באירופה עלו ברבעון השלישי ב־7.2% –…
  • AWZ תקים באשקלון מפעל שבבים III-V ומרכז דיפ-טק בהיקף…
  • IBM חושפת מעבד קוונטי מתקדם מסוגו

מאמרים פופולאריים

  • הגיע הזמן שבמקביל לבניית שבבים מהפכנים נבנה גם את…
  • איחוד האמיריות: ממירים נפט בטכנולוגיה – מכון…
  • טראמפ משחק באש: אמברגו סיני עלול לשתק את הכלכלה הגלובלית
  • הרכב כחוויית שירות
  • התאומים הוירטואליים – יתרון אסטרטגי בתעשיית השבבים

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

לחץ לפרטים

הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


    • פרסם אצלנו
    • עיקר החדשות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • בישראל
    • צור קשר
    • צ'יפסים
    • Chiportal Index
    • TapeOut Magazine
    • אודות
    • מאמרים ומחקרים
    • תנאי שימוש
    • כנסים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫שבבים‬
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

    השותפים שלנו

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    No Result
    View All Result
    • עיקר החדשות
    • בישראל
    • מדורים
      • אוטומוטיב
      • בינה מלאכותית (AI/ML)
      • בטחון, תעופה וחלל
      • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
      • ‫יצור (‪(FABs‬‬
      • ‫צב"ד‬
      • ‫שבבים‬
      • ‫רכיבים‬ (IoT)
      • ‫תוכנות משובצות‬
      • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
      • ‫‪FPGA‬‬
      • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • תקשורת מהירה
    • מאמרים ומחקרים
    • צ'יפסים
    • כנסים
    • Chiportal Index
      • אינדקס חברות – קטגוריות
      • אינדקס חברות A-Z
    • אודות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • TapeOut Magazine
    • צור קשר
    • ChipEx
    • סיליקון קלאב

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    דילוג לתוכן
    פתח סרגל נגישות כלי נגישות

    כלי נגישות

    • הגדל טקסטהגדל טקסט
    • הקטן טקסטהקטן טקסט
    • גווני אפורגווני אפור
    • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
    • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
    • רקע בהיררקע בהיר
    • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
    • פונט קריאפונט קריא
    • איפוס איפוס