นักวิทยาศาสตร์ ได้ทำการพัฒนา ทรานซิสเตอร์แบบใหม่ ที่ทำงานโดยอาศัย การหมุนวนของอิเลคตรอน เพื่อควบคุมการถ่ายโอนข้อมูล ซึ่งอาจนำไปสู่ความสำเร็จ ในการพัฒนาคอมพิวเตอร์แบบใหม่ ที่ทำงานได้ด้วย องค์ประกอบ ที่มีขนาดเล็กจิ๋ว แค่ระดับอนุภาค (อะตอม) และคาดกันว่า อาจจะมีอุปกรณ์ชิ้นใหม่ ที่สามารถทำงานได้จริง ออกสู่ตลาดภายในไม่กี่ปีข้างหน้า
นักวิจัยแห่งสถาบันแห่งหนึ่ง ในกรุงออตตาวา ประเทศแคนาดา ที่ศึกษาเกี่ยวกับ อุปกรณ์ที่มีโครงสร้างเล็กจิ๋ว ได้สร้างตัวทรานซิสเตอร์แบบ spintronic ที่อาจกลายเป็นความหวังใหม่ ในการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ที่ทำงานด้วยอุปกรณ์ ที่มีขนาดเล็กสุด ๆ ระดับอะตอม ที่สามารถใช้การหมุนวน ของอิเลคตรอน ในการจัดการกับข้อมูลนับล้าน หรือแม้แต่หลายพันล้านบิท ได้พร้อมๆกันรวดเดียว ในขณะที่ได้มี การสร้างอุปกรณ์ ที่ใช้ทรานซิสเตอร์แบบ spintronic ขั้นพื้นฐานออกมาบ้างแล้ว เช่น ไดโอด (diode) นั้น ทางด้านนักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยออตตาวา ก็บอกว่า ทรานซิสเตอร์แบบใหม่ของพวกเขา จะนับเป็นทรานซิสเตอร์รุ่นแรก ๆ ที่ อาศัยระบบการหมุนวนของอิเลคตรอน มาช่วยในการควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านไปมา
Andy Sachrajda ซึ่งเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ ที่ทำงานในโครงการนี้ บอกว่า ทีมงานของเขาประสบความสำเร็จแล้ว ในการแยกแยะ การหมุนของอิเลคตรอนออกมาโดด ๆ ซึ่งจะช่วยให้พวกเขา สามารถควบคุม ลักษณะการหมุนวน ของอิเลคตรอนแต่ละตัวได้
2 หน้าที่หลัก
นักวิจัยบอกว่า ตัวทรานซิสเตอร์ดังกล่าว ซึ่งทำมาจากชิ้นส่วนเซมิคอนดัคเตอร์เล็ก ๆ ที่เรียกว่า "quantum dot" นั้น ทำหน้าที่เป็นเสมือนประตู ที่ควบคุมกระแสอิเลคตรอน โดย 2 วิธีการคือ 1.การปิดกั้นกระแสอิเลคตรอน 2.การปล่อยกระแสอิเลคตรอน ให้ไหลผ่านไป
ซึ่งนั่นจะช่วยให้ สามารถทำการจัดเก็บข้อมูลที่ อาจจะถูกอ่านและลบทิ้งได้เช่นเดียวกับ คอมพิวเตอร์ทั่วไป ด้วยระบบหมุนวน (spin) ภายใน dot นั้นเอง แม้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวนั้น ยังไม่พร้อม ที่จะถูกรวมเข้าไปในวงจรของ ทรานซิสเตอร์แบบ spintronic ในขณะนี้ แต่มันก็ส่อเค้า ถึงความเป็นไปได้ ในการควบคุมการหมุนวน ( spin) และยังบ่งบอกถึง ขนาดของวงจรของทรานซิสเตอร์แบบ spintronic ในอนาคตด้วยว่า ควรจะเป็นเช่นไร แม้ว่า เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ระบบดังกล่าวซึ่งเรียกว่า Quantum Computer นี้ อาจต้องรออีกนานถึง 25 ปี จึงจะเสร็จสมบูรณ์ แต่ Sachrajda ก็บอกว่า อาจจะมีอุปกรณ์ระบบข้อมูล ภายใต้เทคโนโลยี quantum ออกมาในเร็ว ๆ นี้
วิวัฒนาการครั้งใหญ่
สำหรับตัวทรานซิสเตอร์นั้น นับเป็นหนึ่งในบรรดาอุปกรณ์ ที่มีโครงสร้างเล็กจิ๋ว และไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และมันก็อาจจะกลายเป็นวิวัฒนาการครั้งใหญ่ ทั้งของเทคโนโลยีการสื่อสารคมนาคม, เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ หรือ แม้แต่รูปแบบการดำรงชีวิต ประจำวันของคนเราในอนาคตก็ได้
และจากการที่ การถ่ายเทของข้อมูล ต้องอาศัยการหมุนวนของอิเลคตรอน จึงสามารถช่วยเพิ่มพลังประสิทธิภาพ ของระบบคอมพิวเตอร์ ได้มากกว่าเดิมหลายเท่าตัว และโดยการรวมเอาหน่วยความจำ และหน่วยประมวลผล (ซีพียู) เข้าด้วยกัน จึงเป็นการสร้างสรรค์ "คอมพิวเตอร์บนชิพ" ขึ้นมา Bruce McCombe ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ แห่งมหาวิทยาลัยบัฟฟาโลกล่าว
ตามความเห็นของ McCombe ซึ่งมุ่งเน้นวิจัย เกี่ยวกับวัสดุ สำหรับสร้างอุปกรณ์ ที่ใช้ทรานซิสเตอร์แบบ spintronic นั้น เขาคาดว่า ภายในสามถึงห้าปีข้างหน้า จะมีอุปกรณ์ที่เกี่ยวเนื่อง กับเทคโนโลยีนี้เกิดขึ้นมา โดยอาจจะเป็นแค่ ส่วนประกอบ ของทั้งเครื่องใช้ภายในบ้าน และ เครื่องมือต่าง ๆ ในโรงงานอุตสาหกรรม พร้อมกันนั้น เขายังได้เปิดเผยว่า ภายในหนึ่งปีข้างหน้า จะมีชิ้นส่วนบางอย่าง เช่น building block ซึ่งเป็นอุปกรณ์ ที่สามารถช่วยให้ทรานซิสเตอร์แบบ spintronic สามารถทำงานได้ ในระดับอุณหภูมิห้อง(อุณหภูมิปกติ) รวมทั้ง วาล์วควบคุมการหมุนวน ( spin valve) ออกมาสู่สายตาชาวโลก.
ยังมีจุดด้อย
McCombe บอกด้วยว่า ตัวทรานซิสเตอร์แบบใหม่ ของนักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยออตตาวา ยังมีข้อด้อยบางอย่างก็คือ "มันต้องอาศัยสนามแม่เหล็กเข้าช่วยด้วย" "เพราะมันไม่ใช่สารแม่เหล็ก แต่ quantum dot เป็นแค่ ชิ้นส่วนเซมิคอนดัคเตอร์ธรรมดา ที่ถูกออกแบบ ให้เล็กพอที่จะรองรับ การทำงานของ อนุภาคเล็ก ๆ ได้อย่างมีประสิทธิผล" อย่างไรก็ตาม McCombe ก็ได้รับแรงบันดาลใจ จากงานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ ชาวแคนาดาเหล่านั้นอย่างมาก และบอกว่า เขาอาจจะเข้าร่วมงาน กับนักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นด้วยก็ได้ เพื่อที่จะได้นำเอาสาร ที่สามารถมีปฏิกิริยากับแม่เหล็ก (เช่น ถูกแม่เหล็กดูด ได้) มาใช้ในการวิจัย ทดลองในห้องที่มีอุณหภูมิระดับปกติ
ตามความเห็นของ Sachrajda นั้น ทรานซิสเตอร์แบบ spintronic นี้ จะเพิ่มโอกาสในการเรียนรู้มากขึ้น สำหรับนักวิจัยทั้งหลาย "ตัวอย่างที่เด่นชัด ก็คือ การศึกษาเกี่ยวกับ อุปกรณ์ที่ใช้ทดลองในระดับอุณหภูมิต่ำมาก ๆ" เขาระบุ "อย่างไรก็ตาม ความสามารถ ในการพิสูจน์ถึงความสามารถ ในการควบคุมอิเลคตรอนในระดับหนึ่ง โดยอาศัยการหมุนวน รอบแกนตั้งเป็นหลัก ก็นับเป็นเครื่องมือ และองค์ประกอบที่สำคัญ ในการค้นหาสิ่งใหม่ ๆ เกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้ และยังเป็นการแสดงออกถึง หลักการและคุณสมบัติใหม่ ๆ (ของเทคโนโลยี) ด้วย" McCombe กล่าว
อนึ่ง ทรานซิสเตอร์รุ่นใหม่นี้ อาจเป็นลู่ทางไปสู่ การศึกษาปรากฏการณ์บางอย่าง ที่ผู้คนต้องการ นำมาใช้ประโยชน์ในอนาคต และ McCombe กล่าว "เราได้ทุ่มเทเวลาอย่างต่อเนื่อง ในการที่จะทำความเข้าใจอย่างแน่ชัดว่า มีอะไรเกิดขึ้น ภายในวัสดุเหล่านั้น"
-------
http://www.ready2e.com/home/index.asp
Reply With Quote
