УРОКИ НАНОЕЛЕКТРОНІКИ. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ І ДРУГИЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ В КОНЦЕПЦІЇ «ЗНИЗУ – ВГОРУ»

Ю. О. Кругляк, М. В. Стріха

Анотація


У заключній із серії оглядово-методичних статей у рамках концепції «знизу – вгору» сучасної наноелектроніки автори розглядають потоки електронів і тепла через провідник з урахуванням навколишнього середовища і будують рівноважну термодинаміку провідника зі струмом. Аналізується роль фоківських станів і накопичення інформації в нерівноважному стані, докладно обговорюється модель інформаційно-керованого акумулятора і зв'язок її з принципом Ландауера про мінімальну енергію, необхідну для стирання одного біта інформації. Вводиться поняття квантової ентропії та обговорюються окремі аспекти її застосування, підкреслюється актуальність інтегрування спінтроніки та магнетроніки у зв'язку з майбутнім переходом до спінової архітектури обчислювальних пристроїв.


Ключові слова


нанофізика, наноелектроніка, термодинаміка резистора, інформаційна ємність, принцип Ландауера

Посилання


Кругляк Ю.О., Кругляк Н.Ю., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки. Виникнення струму, формулювання закону Ома і моди провідності в концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics Microsys. Tech. – 2012. – V. 9, N 4. – P. 5 – 30.

Кругляк Ю.О., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки. Роль електростатикі і контактів в концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics Microsys. Tech. – 2014. – V. 11, N 4. – P. 27 – 42.

Feynman R.P. Statistical Mechanics. – San Francisco: Benjamin/Cummings. – 1972.

Кругляк Ю.О., Кругляк Н.Ю., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки: термоелектричні явища в концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics Microsys. Tech. – 2013. – V. 10, N 1. – P. 6 – 21.

Fock V. Konfigurationsraum und zweite Quantelung // Z. Phys. – 1932. – V. 75. – P. 622 – 647.

Моздор Е.В., Кругляк Ю.А., Куприевич В.А. Матричные элементы операторов физических величин на одноконфигурационных функциях радикалов // Теор. экспер. химия. – 1969. – Т. 5, № 6. – С. 723 – 730.

Kuprievich V.A., Kruglyak Yuri A., Mozdor E.V. Full configuration interaction for the benzyl radical // Intern.J.Quantum Chem. – 1970. – V. 4, N 1. – P. 73 – 87.

Yu. A. Kruglyak, Configuration Interaction in the Second Quantization Representation: Basics with Applications up to Full CI, ScienceRise, vol. 4: N 2(4), 98 – 115, 2014.

Kruglyak Yu.A., Mozdor E.V., Kuprievich V.A. Study of the Electronic Structure of Radicals by the CI Method. 1. Matrix Elements of the Physical Value Operators // Croat.Chem.Acta. –1971. – V. 43. – P. 15 – 23.

Kruglyak Yuri A., Ukrainsky I.I. Study of the electronic structure of alternant radicals by the DODS method // Intern. J. Quantum Chem. – 1970. – V. 4, N 1. – P. 57 – 72.

Yu. A. Kruglyak, The Generalized Hartree – Fock Method and Its Versions: From Atoms and Molecules to Polymers, ScienceRise, vol. 5: N 5(3), 6 – 21, 2014.

Kruglyak Yuri A., Dyadyusha G.G. Torsion Barriers of End-Groups in Cumulenes. I. General Consideration // Theor. Chim.Acta. – 1968. – V. 10. – P. 23 – 32.

Dill Ken A., Bromberg Sarina. Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Biology, Chemistry, Physics, and Nanoscience, 2nd Edition. – New York: Garland Science. – 2010.

Salahuddin Sayeef, Datta S. An All Electrical Spin Detector // Sixth IEEE Conference on Nanotechnology. – 2006. – V. 2. – P. 834 – 837.

Кругляк Ю.О., Кругляк Н.Ю., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки: Спінтроніка в концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics Microsys. Tech. – 2013. – V. 10, N 2. – P. 5 – 37.

Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. — Москва: Изд-во ИЛ. – 2002.

Волькенштейн М.В. Энтропия и информация. – Москва: Изд-во «Наука».– 2006.

Landauer Rolf. Irreversibility and heat generation in the computing process // IBM J. Res. Dev. – 1961. – V. 5. – P. 183 – 191.

Bennett Charles H. Notes on Landauer’s principle. Reversible Computation and Maxwell’s Demon // History and Philosophy of Modern Physics. – 2003. – V. 34. – P. 501 – 510.

Bérut Antoine, Arakelyan Artak, Petrosyan Artyom, Ciliberto Sergio, Dillenschneider Raoul, Lutz Eric. Experimental verification of Landauer’s principle linking information and thermodynamics // Nature. – 2012. – V. 483. – P. 187 – 189.

Leff H.S., Rex A.F.(eds.) Maxwell’s Demon 2 Entropy, Classical and Quantum Information, Computing. – Bristol: Institute of Physics Publishing. – 2003. – pp. 502.

Datta S. Nanodevices and Maxwell’s Demon // Lecture Notes in Nanoscale Science and Technology, Vol. 2, Nanoscale Phenomena: Basic Science to Device Applications, Eds. Z.K. Tang and P.Sheng, – Berlin: Springer.– 2008.

Кругляк Ю.О., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки: Метод нерівноважних функцій Гріна в матричному зображенні. Теорія // Sensor Electronics Microsys. Tech. – 2013. – V. 10, N 3. – P. 22 – 35.

Кругляк Ю.О., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки: Квантова інтерференція і дефазіровка в методі нерівноважних функцій Гріна // Sensor Electronics Microsys. Tech. – 2014. – V. 11, N 3. – P. 5 – 18.

Кругляк Ю.О., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки: Транспорт спінів в моделі НРФГ і квантовий спіновий ефект Хола в концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics Microsys. Tech. – 2014. – V. 11, N 2. – P. 5 – 22.

Horodecki R., Horodecki P., Horodecki M., Horodecki K. Quantum entanglement // Rev. Mod. Phys. – 2007. – V. 81, N 2. – P. 865 – 942.

Friedman Jonathan R., Sarachik Myriam P. Single-Molecule Nanomagnets // Ann. Rev. Cond. Matter Phys. – 2010. – V.1. – P. 109 – 128.




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2015.2.73627

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2015 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)