Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 43 reacties

Onderzoekers van IBM hebben ontdekt hoe ruis onderdrukt kan worden in een minuscuul stukje grafeen. Deze ontdekking lost één van de grootste problemen op die optreden bij het maken van elektronica op nanoformaat met behulp van grafeen.

Grafeen bestaat uit een enkele laag koolstofatomen die gerangschikt zijn in een honingraatstructuur. Het materiaal wordt onder andere gebruikt in potloden, maar kan ook toegepast worden als halfgeleider om schakelingen op nanoformaat mee te maken. Als een grafeentransistor steeds kleiner wordt gemaakt, wordt het in toenemende mate lastiger om hier een signaal doorheen te sturen. Bij een formaat van enkele atomen blijft er alleen maar ruis over, een effect bekend als Hooge’s regel. Ook traditionele siliciumtransistors kampen met dit effect.

De IBM onderzoekers hebben ontdekt dat de ruis onderdrukt kan worden door een tweede laag grafeen boven de eerste laag te plaatsen. Door de elektrische koppeling die tussen de twee lagen ontstaat wordt de ruis onderdrukt wat resulteert in een bruikbare nanotransistor. Er is nog meer onderzoek nodig naar de precieze werking van dit fenomeen, maar de ontdekking brengt grafeen wel weer een stap dichterbij als opvolger voor silicium.

Links een enkele laag grafeen met veel ruis, recht een dubbele laag met minder ruis
Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (43)

Lijkt erop dat het werkt net zoals antigeluid. Je gaat een tegen signaal geven die tegenovergesteld is dan het signaal wat wordt aangeleverd.
Nee, niet helemaal. Omdat ruis, nou ja, ruis is, is het onvoorspelbaar, grillig en ongewenst. Waar antigeluid een continue, voorspelbaar patroon elimineert door hetzelfde geluid in tegenfase uit te zenden, is dat met ruis dus niet mogelijk. We weten immers niet hoe de ruis eruit ziet; hence, deden we dat wel dan was het niet nodig, omdat we het eruit zouden kunnen filteren.

Edit:
Typo: ongeest --> ongewenst

[Reactie gewijzigd door vistu op 6 maart 2008 22:14]

De ruis die hier wordt bedoelt heeft niks te maken met geluid. Net zoals de Hubble-telescoop te maken krijgt met 'ruis' wanneer hij lichtjaren ver in het Heelal kijkt, betreft het hier statische ruis die een vervuilend veld creëert, waardoor hier de stabiliteit van de atomen op hun 'honey-comb' raster niet kan worden gegarandeerd.
Dan wil ik niet al te bijdehand gaan doen, maar ruis = ruis. Ruis is een ongewenste verstoring van een signaal, welke golflengte dat signaal heeft maakt vrij weinig uit. Dat het niets met geluid te maken heeft ben ik met U eens, maar de vergelijking kan verder prima gemaakt worden. Bij teveel ruis is het op een gegeven moment niet meer mogelijk om het daadwerkelijke signaal van de ruis te onderscheiden, moment waarop dit gebeurd is overigens wiskundig bepaald.
Ruis is niet altijd een ongewenste storing van een signaal. Zo worden lichtfrequenties ook vaak ervaren als ruis, of elektromagnetische deeltjes waarvan de ruis zelf het enige signaal is...

Dat ruis 'grillig en ongewenst' is mag jij gaan vertellen aan de mensen die dag en nacht de sterrenhemel 'afluisteren' in het Very Large Array in San Agustin, New Mexico.

Daar kan een fluctiatie of een subsignaal in de ruis van een ster betekenen dat er bijvoorbeeld een planetoïde rond die ster draait, of dat die ster zelf een dubbel-ster blijkt te zijn, enz...
ruis (de)
1 (geen meervoud) Ongewenst toevallig geluid of dito elektromagnetische straling, door de waarnemer niet gewild, en beschouwd als bron van geluidhinder en signaalhinder.

Ruis is per definitie ongewenst, als signaalhinder gewenst wordt, zoals in uw voorbeeld, is het geen ruis meer, eerder een afwijking van het normaal, dus een ano·ma·lie.

Gegroet

*edit: Typo

[Reactie gewijzigd door Atreus op 7 maart 2008 02:00]

Ruis is per definitie ongewenst

En ook dat is onjuist. Zo kan een cardioloog best een "ruisje" ontdekken in het hart (wanneer er en klein gaatje tussen de hartkamers zit, waardoor zuurstof-arm bloed vermengd raakt met zuurstof-rijk bloed); en uit het signaal van die ruis zelf valt nikt zinnigs te halen, behalve dan dus de aanwezigheid van die ruis, die duidt op een bepaald symptoom. De aanwezigheid van die ruis is dus heel nuttig voor de diagnose.
U heeft het hier over totaal andere ruis. Ruis in een informatiestroom is ongewenst. De ruis die je haar aanduidt kan dan misschien KLINKEN als ruis, maar is niet ongewenst, en voldoet dus NIET aan de definitie van ruis.
een ruis in je hartfilmpje lijkt mij anders behoorlijk ongewenst... ;)
maar dan is de ruis nog wel ongewenst, in relatie met de kwaal die ook ongewenst is. ;)
Ruis is per definitie ongewenst
Niet altijd. Er bestaan immers noise generators, om allerlei soorten ruis op te wekken (white noise, pink noise, brown noise etc.). In dat geval is het doel juist om ruis te krijgen.

[Reactie gewijzigd door Bonez0r op 8 maart 2008 13:48]

Dat is geen ruis, zuivere ruis bevat namelijk geen informatie, het is volkomen willekeurig.
Een radiotelescoop ontvangt zeer zwakke signalen die weliswaar veel ruis bevatten, maar ook informatie, dat is dus geen zuivere ruis.

[Reactie gewijzigd door blobber op 7 maart 2008 00:53]

Dan wil ik ook niet al te bijdehand gaan doen, maar ook dat is niet waar. Het mag zo zijn dat zuivere ruis geen informatie bevat, maar die ruis zelf, als geheel, is OOK informatie: namelijk dat er ruis is. Zo kan dus inderdaad een fluctuatie of een subsignaal in de ruis van een ster duiden op een object dat rondom die ster draait. De ruis zelf, als geheel, biedt dan dus die informatie.
Nee, de fluctuatie biedt dan de informatie, niet de ruis zelf :)
(bijvoorbeeld: je kunt met ruis ook morse seinen maken, dan moduleer je de (informatieloze) ruis met jouw code, dat is hetzelfde principe)

[Reactie gewijzigd door blobber op 7 maart 2008 12:02]

Gefeliciteerd ze hebben de nana tetrode uitgevonden.

vroegah met buizen hadden ze dat probleem ook al met buizen. toen hebben ze ook een 2de rooster toegepast. binnenkort kom de nano pentode wat nog minder ruisgevoelig is. :P
Volgens mij gaat het hier gewoon om de (van nature aanwezige) krachten die deze 2 lagen t.o.v. elkaar uitoefenen.
Wel knap dat het hun gelukt is uiteraard, nu nog het probleem van optimaliseren, opschalen en kostendekkend maken.

[Reactie gewijzigd door punica op 7 maart 2008 00:27]

Inderdaad, dat denk ik ook. Net zoals bij een een 'twisted' cable. De werking van een 'twisted pair' berust op het principe dat een dergelijke kabel in een (homogeen) elektromagnetisch stoorveld gemiddeld geen lus-oppervlakte heeft en het stoorveld dus geen stoorspanning kan induceren. De inductiespanning die in één lus wordt opgewekt wordt tegengewerkt door die van de volgende halve winding, waar de aders precies andersom liggen (wikipedia). Ik denk dat er hier een vergelijkbaar effect optreedt; heeft in ieder geval niets met 'anti-geluid' te maken, of wat voor actief opgewekt tegen-signaal dan ook.
Dit heeft werkelijk niks met buizen techniek te maken (maar ik vermoed dat je dat wel wist hence the smiley), het tweede rooster in een buis wordt gebruikt om de hoeveelheid electronen te sturen door er een potentiaalverschil op aan te brengen tov de andere roosters.Bovendien staat daar de electronenstroon loodrecht op de roosters terwijl de stroom hier parallel met de roosters loopt ;)

[Reactie gewijzigd door blobber op 7 maart 2008 00:22]

Een processor van grafeen. Als grafeen ook in potloden word gebruikt is het dan niet practisch mogelijk om je processor 'uit te gummen'?
Grafeen is niet hetzelfde als grafiet.

Edit: links toegevoegd

[Reactie gewijzigd door TimeVortex op 6 maart 2008 19:59]

Dat eenzelfde koolstof verbinding wordt gebruikt wil natuurlijk niet zeggen dat je het dmv een gummetje weg kunt halen. Het zal waarschijnlijk stukken minder poreus worden dan de vulling van een potlood, gezien dat eenvoudig breekt enzo. Er zal dus wel iets van stevigheid in komen te zitten.
En het feit dat er wel nog een IC behuizing rond komt tegen het uitgommen en de stevigheid natuurlijk.
gezien hoe klein, precies en kwetsbaar een core is denk dat het je best kan lukken om hem "uit te gummen" :+
Zal sowieso wel een filmlaag/beschermlaag of metaal opzitten, anders zou je die koolstof er zo af trekken wanneer je de cooler met pasta en al er eens af moet halen.
Cool, toen we overstapten naar silicium was dit een erg grote stap met veel ontwikkelingen. What will happen next ? ;)
Wel weer vreemd dat je van grafeen het kristalrooster kan zien en dat het koper kennelijk niet uit atomen bestaat...
Ja, want dit is een foto, geen model-weergave... :?
Ja waarom maakt men de grafische representatie niet complexer zodat de werking van het process onduidelijk en on overzichtelijk wordt?
De getoonde honingraatstructuur is 1 molecuul die opgebouwd is uit (minimaal) 6 koolstof atomen. eigenlijk is dit molecuul dus 2D omdat de hoogte 1 atoom is. vandaar de honingraatstructuur.
een kopermolecuul is rond als een bal en dus niet vergelijkbaar met grafeen.
Als ik dit zo lees denk ik meteen aan die blokjes ijzer (of wat het ook is) waar ze tegenwoordig alle signaal kabels doorheen lussen (bv je monitor kabel, dat blokje bijna aan het uiteinde). Dit zorgt ook voor filtering d.m.v. een 'dubbele laag'... Zal het wel mis hebben, maar zo ziet het er voor mij 1-2-3 uit...

@RutgerB: yep, ferrietkraal, dat bedoelde ik.

[Reactie gewijzigd door The Collector op 6 maart 2008 21:29]

Het lijkt me een interessante ontwikkeling.
Overigens dacht ik eerst dat het een schrijffout was en dat er grafsteenlaag moest staan, maar dan zou het wel een heel sterk verhaal zijn :p

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True