НАНОТЕХНОЛОГИЯ В БЛИЖАЙШЕМ ДЕСЯТИЛЕТИИ

Центр по нанонауке и технологии в Университете Нотр-Дам

Дж. Л. Мери,[78]

Центр по нанонауке и технологии в Университете Нотр-Дам активно осущест­вляет междисциплинарные фундаментальные исследования новых функцио­нальных возможностей наносистем. Центр, созданный в 1998 г., объединяет и координирует работы в шести следующих направлениях исследований молеку­лярных наноструктур: полупроводниковые наноструктуры, принципы созда­ния и моделирования наноустройств, получение наноструктур, обработка ин­формации и изображений, проектирование функциональных систем. Иссле­дования проводит группа из 24 ведущих преподавателей четырех факультетов Университета Нотр-Дам (электротехники, вычислительной техники, химии и биохимии) вместе со студентами старших курсов и постдоками.

Особое место в работе Центра занимают исследования способов применения квантовых точек в вычислительной технике. Одним из объектов исследований яв­ляются клеточные автоматы на квантовых точках (quantum-dot cellular automata, QCA), способные декодировать информацию в двоичном представлении за счет изменения зарядовой конфигурации ячеек памяти в виде квантовых точек. Использование таких ячеек стимулировало развитие архитектуры наноклеточных автоматов и открыло новые возможности обработки информации, включая созда­ние иерархических функциональных систем. Центр поддерживает также другие направления исследований в нанонауке и электронике (устройства и цепи с резо­нансным туннелированием; интегральные схемы для фотоники; процессы пере­носа и эффекты, связанные с высокоэнергетическими носителями в наноустрой - ствах; оптические и другие свойства наноматериалов в устройствах и сетях).

Центр оснащен нанолитографическим оборудованием, СЭМ, аппаратурой для изготовления наноустройств и цепей, приборами для нанооптических измерений (включая фемтосекундную технику и сканирующие оптические микроскопы ближнего поля, электроизмерительные приборы дня работы при гелиевых темпе­ратурах и в магнитных полях до десяти тесла, высокоскоростные анализаторы с ча­стотами до 50 ГГц), а также аппаратурой для физического и компьютерного моде­лирования работы устройств и цепей. Общая сумма правительственных субсидий, полученных Центром на развитие нанонауки и технологии, составила за послед­ние годы около 10 млн. долл., включая две крупные дотации от DARPA на про­грамму по ультрамолекулярной электронике, а также ряд премий, полученных от ННФ, Научно-технической службы Армии США и других организаций.