• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    ג'וני סרוג'י נואם בכנס ChipEx2016 צילום: ניב קנטור

    ג׳וני סרוג׳י מרגיע את השמועות: ראש השבבים של אפל מצהיר – ״לא מתכנן לעזוב בזמן הקרוב״

    דגל דרום קוריאה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    ממשלת דרום קוריאה מציגה: תוכנית ענק לשבבים – והכפלת תעשיית הפאב־לס פי עשרה

    ד"ר יקיר ויזל. צילום : ניצן זוהר, דוברות הטכניון

    ד"ר יקיר ויזל מהטכניון זכה במענק האירופי היוקרתי  מענק איחוד ERC

    דונאלד טראמפ ומנכ"ל אנבידיה ג'נסון הואנג. איור: אבי בליזובסקי באמצעות IDEOGRAM.AI

    פניית פרסה בוושינגטון: טראמפ מאשר לאנבידיה למכור שבבי H200 מתקדמים לסין – אנליסטים מזהירים מפגיעה ביתרון ה-AI האמריקני

    ג'נסן הואנג, מייסד ומנכ"ל NVIDIA. צילום יחצ

    מנכ״ל אנבידיה נפגש עם טראמפ: אי־ודאות סביב ייצוא שבבי H200 לסין

    ג'וני סרוג'י נואם בכנס ChipEx2016 צילום: ניב קנטור

    דיווח: ג'וני סרוג'י שוקל לעזוב את אפל – הישראלי שמאחורי מהפכת Apple Silicon

  • בישראל
    תמרה בקשט, מנכ"לית VisIC. צילום יחצ

    VisIC גייסה 26 מיליון דולר בהובלת יצרן שבבים גלובלי; יונדאי וקיה מצטרפות כמשקיעות אסטרטגיות

    ד"ר יקיר ויזל. צילום : ניצן זוהר, דוברות הטכניון

    ד"ר יקיר ויזל מהטכניון זכה במענק האירופי היוקרתי  מענק איחוד ERC

    פרופ' אמנון שעשוע. צילום יחצ, מובילאיי

    מובילאיי מפטרת כ־200 עובדים – רובם בישראל – על רקע ירידה בביקוש

    חוות שרתים. המחשה: Image by tstokes from Pixabay

    שוק ה-AI העולמי יגיע לטריליון דולר, אך בישראל אין עדיין תכנון ארצי לחוות שרתים 

    בתמונה: מימין לשמאל: אלן הו, מנכ"ל Qolab, ד״ר יונתן כהן, סמנכ״ל הטכנולוגיות של QM, פרופ׳ ג׳ון מרטיניס, סמנכ״ל הטכנולוגיות של Qolab, ד״ר איתמר סיוון, מנכ״ל QM, ד״ר ניסים אופק, מהנדס ראשי ב-QM. צילום: אוראל כהן

    מרכז המחשוב הקוונטי הישראלי הראשון בעולם שמתקין את התקן הקיוביטים מוליכי־העל של Qolab

    שבב קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מצמד קוונטי אוניברסלי מאוניברסיטת תל אביב עשוי להוזיל פי עשרה את עלות המחשב הקוונטי הפוטוני

  • 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
    ג'וני סרוג'י נואם בכנס ChipEx2016 צילום: ניב קנטור

    ג׳וני סרוג׳י מרגיע את השמועות: ראש השבבים של אפל מצהיר – ״לא מתכנן לעזוב בזמן הקרוב״

    דגל דרום קוריאה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    ממשלת דרום קוריאה מציגה: תוכנית ענק לשבבים – והכפלת תעשיית הפאב־לס פי עשרה

    ד"ר יקיר ויזל. צילום : ניצן זוהר, דוברות הטכניון

    ד"ר יקיר ויזל מהטכניון זכה במענק האירופי היוקרתי  מענק איחוד ERC

    דונאלד טראמפ ומנכ"ל אנבידיה ג'נסון הואנג. איור: אבי בליזובסקי באמצעות IDEOGRAM.AI

    פניית פרסה בוושינגטון: טראמפ מאשר לאנבידיה למכור שבבי H200 מתקדמים לסין – אנליסטים מזהירים מפגיעה ביתרון ה-AI האמריקני

    ג'נסן הואנג, מייסד ומנכ"ל NVIDIA. צילום יחצ

    מנכ״ל אנבידיה נפגש עם טראמפ: אי־ודאות סביב ייצוא שבבי H200 לסין

    ג'וני סרוג'י נואם בכנס ChipEx2016 צילום: ניב קנטור

    דיווח: ג'וני סרוג'י שוקל לעזוב את אפל – הישראלי שמאחורי מהפכת Apple Silicon

  • בישראל
    תמרה בקשט, מנכ"לית VisIC. צילום יחצ

    VisIC גייסה 26 מיליון דולר בהובלת יצרן שבבים גלובלי; יונדאי וקיה מצטרפות כמשקיעות אסטרטגיות

    ד"ר יקיר ויזל. צילום : ניצן זוהר, דוברות הטכניון

    ד"ר יקיר ויזל מהטכניון זכה במענק האירופי היוקרתי  מענק איחוד ERC

    פרופ' אמנון שעשוע. צילום יחצ, מובילאיי

    מובילאיי מפטרת כ־200 עובדים – רובם בישראל – על רקע ירידה בביקוש

    חוות שרתים. המחשה: Image by tstokes from Pixabay

    שוק ה-AI העולמי יגיע לטריליון דולר, אך בישראל אין עדיין תכנון ארצי לחוות שרתים 

    בתמונה: מימין לשמאל: אלן הו, מנכ"ל Qolab, ד״ר יונתן כהן, סמנכ״ל הטכנולוגיות של QM, פרופ׳ ג׳ון מרטיניס, סמנכ״ל הטכנולוגיות של Qolab, ד״ר איתמר סיוון, מנכ״ל QM, ד״ר ניסים אופק, מהנדס ראשי ב-QM. צילום: אוראל כהן

    מרכז המחשוב הקוונטי הישראלי הראשון בעולם שמתקין את התקן הקיוביטים מוליכי־העל של Qolab

    שבב קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מצמד קוונטי אוניברסלי מאוניברסיטת תל אביב עשוי להוזיל פי עשרה את עלות המחשב הקוונטי הפוטוני

  • 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 שלבים אטומיים בסולם החשמלי הדק בטבע

שלבים אטומיים בסולם החשמלי הדק בטבע

מאת אבי בליזובסקי
23 נובמבר 2022
in מאמרים טכניים
"החלקה וטיפוס בין קיטובים חשמליים": מבנה הגביש המחזורי מכיל זוג אטומים במרווחים קבועים בכל שכבה אופקית. ניתן להחליק כל שכבה נוספת ימינה או שמאלה במישור האופקי כדי למקם אטום כחול בדיוק מעל אטום אדום או להפך ובכך להקפיץ אלקטרונים עם מטען חשמלי מעלה או מטה בין השכבות. שלא כמו בגבישים מקוטבים המוכרים עד כה, הפוטנציאל החשמלי במערכת החדשה משתנה בערך קבוע ומוגדר היטב בין כל שלב ושלב. ניתן לטפס בצורה נשלטת בין כל האפשרויות השונות, כלומר ניתן למתג בין יחידות המידע באותו גביש בניגוד לזוג מצבים בטכנולוגיות קודמות.

"החלקה וטיפוס בין קיטובים חשמליים": מבנה הגביש המחזורי מכיל זוג אטומים במרווחים קבועים בכל שכבה אופקית. ניתן להחליק כל שכבה נוספת ימינה או שמאלה במישור האופקי כדי למקם אטום כחול בדיוק מעל אטום אדום או להפך ובכך להקפיץ אלקטרונים עם מטען חשמלי מעלה או מטה בין השכבות. שלא כמו בגבישים מקוטבים המוכרים עד כה, הפוטנציאל החשמלי במערכת החדשה משתנה בערך קבוע ומוגדר היטב בין כל שלב ושלב. ניתן לטפס בצורה נשלטת בין כל האפשרויות השונות, כלומר ניתן למתג בין יחידות המידע באותו גביש בניגוד לזוג מצבים בטכנולוגיות קודמות.

Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב חושף מערכת גבישים דו-ממדית המאפשרת שליטה ייחודית במטען החשמלי שלה באמצעות החלקה בין שכבות אטומיות. המערכת החדשה יוצרת שלבי סולם בעובי אטומי של פוטנציאלים חשמליים נפרדים ומוגדרים היטב, וייתכנו לה שלל יישומים בתעשייה בכלל ובטכנולוגיות מידע בפרט.

המחקר נערך בהובלת צוות החוקרים: ד"ר סווארופ דב, סטודנט המחקר נועם ראב, פרופ' משה גולדשטיין וד"ר משה בן שלום, מבית הספר לפיזיקה באוניברסיטת תל אביב, ד"ר וואי כאו, פרופ' עודד הוד ופרופ' מיכאל אורבך מבית הספר לכימיה באוניברסיטת תל אביב, ופרופ' ליאור קרוניק ממכון ויצמן למדע.

תוצאות המחקר פורסמו בכתב העת היוקרתי Nature.

ד"ר משה בן שלום, ראש המעבדה לחומרים קוונטים שכבתיים בבית הספר לפיזיקה מסביר: "אנחנו סקרנים מאוד לגלות איך אטומים מחליטים להסתדר בחומר, איך האלקטרונים בוחרים להתערבב ביניהם ואיך אפשר לתמרן את הסדר האטומי והמטען החשמלי מבחוץ. קשה לענות על השאלות האלה בגלל הכמות הגדולה של האטומים והאלקטרונים אפילו בהתקנים המזעריים של היום. אחד הטריקים הוא לחקור גבישים, שכן האטומים שלהם מסודרים במבנה מחזורי, כך שהמידע על כל המערכת נקבע על ידי התכונות של התא המחזורי האחד – שכולל מספר בודד של אטומים ואלקטרונים. ועדיין קשה לנו להבין ולחזות את הסדר שלהם, בגלל שהאלקטרונים נפרסים בו-זמנית על פני כל האטומים והתכונות של המערכת הקוואנטית נקבעות על ידי כל החלקיקים יחד ויחסי הגומלין שביניהם".

דרך אחת לגלות את סדר האטומים ואת התפלגות המטען החשמלי היא לשבור את הסימטריה של המבנה, כך שייווצר שדה חשמלי פנימי קבוע בגביש. גבישים אלו נקראים "פולאריים" או מקוטבים. ב-2020 יצרה המעבדה של ד"ר בן שלום גביש מקוטב חדש על ידי הדבקה של שתי שכבות זהות – כאשר כל שכבה היא בעובי אטום בודד. לעומת הגבישים הסימטריים שגדלים בטבע בהם כל שכבה חדשה מסתובבת כדי למקם אטומים מסוג אחד בדיוק מעל לאטומים מסוג שני, החוקרים הדביקו את זוג השכבות ללא הסיבוב – וכך גרמו להחלקה זעירה בין השכבות ששוברת את הסימטריה, גורמת לדילוג של האלקטרונים משכבה אחת לאחרת, ויוצרת קיטוב חשמלי פנימי. בשלב שני גילו החוקרים שאפשר להחליק בין השכבות קדימה ואחורה וכך למתג את הקיטוב החשמלי באמצעות שדה חשמלי חיצוני (ראו איור). לתופעה הם קראו SlideTronics, "החלקטרוניקה".

ד"ר בן שלום מוסיף: "הגביש המקוטב החדש שגילינו, בעובי שני אטומים בלבד, הוא הדק ביותר האפשרי ועשוי לשמש בטכנולוגיות מידע מבוססות מנהור קוואנטי. אנו מפתחים יחידות מנהור כאלו בחברת Slide-Tro LTD שהוקמה ע"י האוניברסיטה ומשקיע חיצוני ופועלת כעת מתחת לרדאר, ומאמינים כי התופעה מאפשרת בסיס רחב להתקנים אלקטרוניים חדשניים החל מפתרונות להפחתת הספק ועד ליחידות זיכרון משופרות. בהיבטי מחקר יסודי, התגלית העלתה בנו מייד שאלות חדשות: איך יסתדר המטען? ומה יהיה גודל הקיטוב? אם נדביק שכבות נוספות למערכת בצורה שתשבור או תשמור את הסימטריה?". "במילים אחרות, במקום לרדד את עובי המערכת על ידי איכול שכבות מהגביש, כפי שנעשה עד כה, יכולנו כעת לערום גבישים מקוטבים שכבה אחר שכבה זו מעל זו ובו בזמן למדוד את גודל הקיטוב והפוטנציאל החשמלי שנוצר בכל שלב בסולם השכבות".

בניסוי הנוכחי הצליחו החוקרים להשוות אזורים סמוכים בעלי מספר שכבות שונה שנערמו יחד עם החלקות בכיוונים שונים היוצרים קיטובים בגדלים שונים. לדוגמה, עבור ארבע שכבות (ושלושה משטחי מגע מקוטבים) יש ארבע אפשרויות לסדר את כיוון שלושת הקיטובים: כולם מצביעים למעלה ↑↑↑, שניים למעלה ואחד למטה  ↑↑↓, אחד למעלה ושניים למטה ↑↓↓ או שלושה למטה ↓↓↓.

"לשמחתנו גילינו סולם של קיטובים מוגדרים היטב המופרדים ביניהם בערכי קיטוב אחידים, כך שכל שלב בסולם יכול לשמש כיחידת מידע נפרדת", אומר נועם ראב, סטודנט המחקר שמדד את הגבישים. "זוהי כאמור תגובה שונה מאוד מזו של הגבישים המוכרים עד כה, שבהם תגובת פני השטח לקיטוב היא משמעותית והחלפת הקיטוב אפשרית כיחידה אחת בלבד – כלומר שינוי הקיטוב בשכבה אחת משנה את מטען השכבות כולן". דר. סווארופ דב, כותב מוביל במאמר, מדגיש: "הצלחנו גם לטעון את השכבות באלקטרון נוסף לכל מאה אטומים בערך ולשפר בכך משמעותית את הולכת הגבישים במישור מבלי לפגוע בקיטוב הניצב". תוך הסתייעות בחישובים תיאורטיים על סמך עקרונות היסוד של המכניקה הקוואנטית, גילינו שאפשר לתכנן ולבנות צירופי גבישים שכבתיים נוספים באמצעות החלקה יחסית בין השכבות, וכי המידע אודות הקיטוב והסימטריה של המערכת נותר כלוא בין השכבות ומוגן מהסביבה," אומר דר. וואי כאו כותב ראשי נוסף שערך את החישובים. "למעשה ה'החלקטרוניקה' עזרה לנו לגלות את סולם הקיטובים הדק ביותר שאפשר לבנות" מסכם דר. בן שלום. "המשך מתבקש למחקר עתידי הוא תמרון סדרים אלקטרוניים נוספים, כגון קיטוב מגנטי ומוליכות-על באמצעות החלקות דומות בין סימטריות גבישיות שונות".

The DOI number of the paper will be 10.1038/s41586-022-05341-5.

Once it has been published online, November 9th 16:00 London local time, it will be available at:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05341-5
Tags: ננוטכנולוגיהספינטרוניקה
אבי בליזובסקי

אבי בליזובסקי

נוספים מאמרים

פרופ’ כריסטיאן מייר מציג את המחשב הנוירומורפי בעל מיליוני היחידות בכנס TSMC באמסטרדם. צילום: אבי בליזובסקי
בינה מלאכותית (AI/ML)

לקרב את המחשבים ליעילות האנרגטית של המוח

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
מה המשמעות של התפטרות ראש יחידת שרותי היצור של אינטל ואיך זה קשור לישראל

מה המשמעות של התפטרות ראש יחידת שרותי היצור של אינטל ואיך זה קשור לישראל

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • דיווח: ג'וני סרוג'י שוקל לעזוב את אפל – הישראלי…
  • שוק ה-AI העולמי יגיע לטריליון דולר, אך בישראל אין…
  • קאמבריקון: יצרנית השבבים הסינית שמדאיגה את אנבידיה
  • מובילאיי מפטרת כ־200 עובדים – רובם בישראל – על רקע…
  • מנכ״ל אנבידיה נפגש עם טראמפ: אי־ודאות סביב ייצוא…

מאמרים פופולאריים

  • הגיע הזמן שבמקביל לבניית שבבים מהפכנים נבנה גם את…
  • האיחוד האירופי מרכך את ה-GDPR כדי להאיץ את מהפכת…
  • לקרב את המחשבים ליעילות האנרגטית של המוח

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2026 יערך ב-12-13 במאי, 2026. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

ChipEx2026 will be held on May 12-13, 2026. The conference is intended for everyone involved in the semiconductor industry, including engineers, professional experts, and senior executives.

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