• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    נשיא צרפת עמנואל מקרון. אילוסטרציה: depositphotos.com

    צרפת תזרים 550 מיליון אירו לתוכנית שבבים אירופית: מקרון מודה שיעד ה־20% מתרחק

    משרדים של מיקרון בארה"ב. המחשה: depositphotos.com

    UBS מקפיצה את מיקרון: האם זיכרון ה־AI משנה את חוקי המשחק בשוק השבבים?

    ביתן של וואווי בתערוכת תקשורת. המחשה: depositphotos.com

    וואווי מציגה דרך עוקפת ננומטרים: “1.4 ננומטר שקול” עד 2031 בלי להבטיח קפיצה בליתוגרפיה

    Jeon Young-hyun, מנכ"ל סמסונג אלקטרוניקס. צילום יחצ

    סמסונג מנסה לשבור את תלות מדיה־טק ב־TSMC: הזיכרונות הופכים לקלף מיקוח

    מנכ"ל אינטל ליפ-בו טאן. צילום יחצ, אינטל

    מנכ"ל אינטל: "לקוחות מתחייבים למיליארדי דולרים בטכנולוגיית האריזה המתקדמת; ייצור מסחרי 14A ב-2029"

    אנבידיה נמצאת בסד בין סין לארה"ב. איור: אבי בליזובסקי באמצעות DALEE

    המשבר הסיני של אנבידיה: רישיונות אמריקניים יש, מכירות לסין עדיין אין

  • בישראל
    משגר רקטות PULS (צילום: באדיבות אלביט)

    אלביט זכתה בחוזה ענק של 1.4 מיליארד דולר באירופה למערכות לחימה מקושרות

    הזדמנויות השקעה: תת־שר המסחר וראש מועצת ההשקעות של הפיליפינים, ספרינו רודולפו, מציג בפני חברות ישראליות בתל אביב הזדמנויות השקעה ושיתופי פעולה בפיליפינים בתחומי הבינה המלאכותית, הסייבר, המוליכים למחצה והכלכלה הכחולה. צילום: DTI.

    הפיליפינים מחפשים בישראל שותפים לשבבים, סייבר ו־AI כחלק מ-Pax Silica

    יו"ר רשות החדשנות ד"ר אלון סטופל בכנס ChipEx2026. צילום: עמית אלפונטה

    ד"ר אלון סטופל: ישראל חייבת לעבור ממצוינות במו"פ גם לתשתיות שבבים, בדיקות וייצור מתקדם

    פאנל הבכירים בכנס ChipEx2026. N מימין לשמאל המנחה שלמה גרדמן, אושר שפירא, טל שוורץ, שרון לב-יוגב, דב מורן. צילום: צילום: עמית אלפונטה

    פאנל הבכירים ב־ChipEx2026: ישראל צריכה לבחור היכן לייצר שבבים, ולא לנסות לשכפל את טאיוואן

    ג'וני סרוג'י, מנהל תחום החומרה באפל. צילום יחצ

    ג'וני סרוג'י מארגן מחדש את חומרת Apple: מרכז הפיתוח בישראל עובר לפיקוח בכיר יותר

    רונן לווינגר. מנכ"ל DustPhotonics. צילום יחצ

    רונן לווינגר מ־DustPhotonics: אופטיקה תהפוך לצוואר הבקבוק הבא של מרכזי הנתונים ל־AI

  • 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
    נשיא צרפת עמנואל מקרון. אילוסטרציה: depositphotos.com

    צרפת תזרים 550 מיליון אירו לתוכנית שבבים אירופית: מקרון מודה שיעד ה־20% מתרחק

    משרדים של מיקרון בארה"ב. המחשה: depositphotos.com

    UBS מקפיצה את מיקרון: האם זיכרון ה־AI משנה את חוקי המשחק בשוק השבבים?

    ביתן של וואווי בתערוכת תקשורת. המחשה: depositphotos.com

    וואווי מציגה דרך עוקפת ננומטרים: “1.4 ננומטר שקול” עד 2031 בלי להבטיח קפיצה בליתוגרפיה

    Jeon Young-hyun, מנכ"ל סמסונג אלקטרוניקס. צילום יחצ

    סמסונג מנסה לשבור את תלות מדיה־טק ב־TSMC: הזיכרונות הופכים לקלף מיקוח

    מנכ"ל אינטל ליפ-בו טאן. צילום יחצ, אינטל

    מנכ"ל אינטל: "לקוחות מתחייבים למיליארדי דולרים בטכנולוגיית האריזה המתקדמת; ייצור מסחרי 14A ב-2029"

    אנבידיה נמצאת בסד בין סין לארה"ב. איור: אבי בליזובסקי באמצעות DALEE

    המשבר הסיני של אנבידיה: רישיונות אמריקניים יש, מכירות לסין עדיין אין

  • בישראל
    משגר רקטות PULS (צילום: באדיבות אלביט)

    אלביט זכתה בחוזה ענק של 1.4 מיליארד דולר באירופה למערכות לחימה מקושרות

    הזדמנויות השקעה: תת־שר המסחר וראש מועצת ההשקעות של הפיליפינים, ספרינו רודולפו, מציג בפני חברות ישראליות בתל אביב הזדמנויות השקעה ושיתופי פעולה בפיליפינים בתחומי הבינה המלאכותית, הסייבר, המוליכים למחצה והכלכלה הכחולה. צילום: DTI.

    הפיליפינים מחפשים בישראל שותפים לשבבים, סייבר ו־AI כחלק מ-Pax Silica

    יו"ר רשות החדשנות ד"ר אלון סטופל בכנס ChipEx2026. צילום: עמית אלפונטה

    ד"ר אלון סטופל: ישראל חייבת לעבור ממצוינות במו"פ גם לתשתיות שבבים, בדיקות וייצור מתקדם

    פאנל הבכירים בכנס ChipEx2026. N מימין לשמאל המנחה שלמה גרדמן, אושר שפירא, טל שוורץ, שרון לב-יוגב, דב מורן. צילום: צילום: עמית אלפונטה

    פאנל הבכירים ב־ChipEx2026: ישראל צריכה לבחור היכן לייצר שבבים, ולא לנסות לשכפל את טאיוואן

    ג'וני סרוג'י, מנהל תחום החומרה באפל. צילום יחצ

    ג'וני סרוג'י מארגן מחדש את חומרת Apple: מרכז הפיתוח בישראל עובר לפיקוח בכיר יותר

    רונן לווינגר. מנכ"ל DustPhotonics. צילום יחצ

    רונן לווינגר מ־DustPhotonics: אופטיקה תהפוך לצוואר הבקבוק הבא של מרכזי הנתונים ל־AI

  • 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

נוירו AI. איור: אבי בליזובסקי באמצעות DALEE
מאמרים טכניים

הרווארד והאוניברסיטה העברית ישתפו פעולה במחקר NeuroAI

שבב שנועד להמיר מתח גבוה למתח נמוך ברכיבים אלקטרוניים, בתהליך המכונה המרת DC-DC step-down, ביעילות גבוהה יותר באמצעות מהוד פיאזואלקטרי. קרדיט: UC San Diego Jacobs School of Engineering
אופטיקת סיליקון

שבב חדש עשוי לשפר את יעילות האנרגיה של מעבדים גרפיים במרכזי נתונים

חומר דו־ממד ושכבת בידוד יוצרים ביניהם פער אטומי זעיר, שיכול להשפיע על ביצועי טרנזיסטורים עתידיים. קרדיט: TU Wien
מאמרים טכניים

פער אטומי זעיר עלול לשנות את מפת חומרי הדו־ממד לשבבים עתידיים

איור הממחיש כיצד  כלי רכב חשמליים יכולים לסייע באיזון רשת החשמל העירונית כאשר ייצור החשמל הסולארי משתנה בזמן סופות רעמים חולפות. קרדיט: Urban Systems Engineering Lab.
מאמרים טכניים

מחקר: מכוניות חשמליות יכולות לסייע לערים טרופיות כסינגפור להרחיב ייצור חשמל סולארי בלי לשדרג את התשתית

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

  • ג'וני סרוג'י מארגן מחדש את חומרת Apple: מרכז הפיתוח…
  • הפיליפינים מחפשים בישראל שותפים לשבבים, סייבר ו־AI…
  • ד"ר אלון סטופל: ישראל חייבת לעבור ממצוינות…
  • מנכ"ל אינטל: "לקוחות מתחייבים למיליארדי…
  • פאנל הבכירים ב־ChipEx2026: ישראל צריכה לבחור היכן…

מאמרים פופולאריים

  • שבב חדש עשוי לשפר את יעילות האנרגיה של מעבדים גרפיים…
  • פיטורי הענק במטא הגיעו לישראל: כ־100 עובדים צפויים לעזוב
  • פער אטומי זעיר עלול לשנות את מפת חומרי הדו־ממד…
  • הבינלאומי: דוחות ענקיות הטכנולוגיה החזירו את סקטור…
  • הרווארד והאוניברסיטה העברית ישתפו פעולה במחקר NeuroAI

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