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notícia Microscópio eletrônico mostra átomos com resolução recorde
elias.girardi postou um tópico em Notícias
O que parecem ser borrões são os próprios átomos se sacudindo - eles nunca param. [Imagem: Zhen Chen et al. - 10.1126/science.abg2533] Microscópio de maior resolução Em 2018, pesquisadores da Universidade de Cornell, nos EUA, criaram um microscópio eletrônico que bateu o recorde mundial de resolução, mostrando não apenas os átomos, mas também as ligações atômicas. A solução envolveu um novo tipo de detector de imagens e um processo computadorizado chamado pticografia, que funciona escaneando padrões sobrepostos de espalhamento da luz em uma amostra de material e procurando por mudanças na região de sobreposição. Isso permitiu triplicar a resolução dos microscópios eletrônicos. Mas nem tudo é perfeito, e o microscópio pticográfico só conseguia trabalhar com amostras muito finas, com poucos átomos de espessura. Agora, a mesma equipe superou essa deficiência, batendo um novo recorde de resolução que é nada menos do que o dobro do anterior. A resolução é tão bem ajustada que o único borrão que resta na imagem é a oscilação térmica dos próprios átomos - é como uma foto tremida porque os personagens, os átomos, de fato nunca ficam totalmente parados. A técnica agora permite observar amostras espessas, incluindo material biológico preparado previamente. [Imagem: Zhen Chen et al. - 10.1126/science.abg2533] Recorde definitivo de resolução? O avanço foi possível melhorando os dois elementos da pticografia: o sensor e os algoritmos de reconstrução das imagens. Esta nova versão da pticografia eletrônica permite localizar átomos individuais em todas as três dimensões na amostra, átomos que ficam ocultos usando outros métodos de imageamento. Curiosamente, a equipe descobriu que é melhor deixar o detector ligeiramente desfocado; isso borra a imagem, mas permite capturar a maior gama de dados possível. Esses dados são então reconstruídos por meio dos algoritmos melhorados, resultando em uma imagem com precisão de picômetros (10-12 metro). "Isso não apenas estabeleceu um novo recorde. Chegamos a um regime que efetivamente será o limite final para a resolução. Basicamente, agora podemos descobrir onde os átomos estão de uma maneira muito fácil," disse o professor David Muller, coordenador da equipe. Eventualmente a equipe poderá melhorar seu recorde, usando um material com átomos mais pesados, que chacoalham menos, ou resfriando a amostra. Mas, mesmo na temperatura mais baixa que se pode alcançar, os átomos ainda terão flutuações quânticas, então a melhoria não seria muito grande - de fato, quando falamos de temperatura, estamos medindo justamente esse chacoalhar dos átomos. Mas a maior melhoria que se espera é tornar o método mais rápido e menos intensivo em computação. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=microscopio-eletronico-resolucao-recorde&id=010165210524
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notícia Memória magnética bate recorde e atinge velocidade de transistores
LuisStegel postou um tópico em Notícias
Memória magnética rápida Uma equipe internacional de pesquisadores e engenheiros criou uma nova técnica para inversão da magnetização - o processo usado para gravar e apagar informações em memórias magnéticas - que é quase 100 vezes mais rápida do que os dispositivos spintrônicos de última geração. O avanço promete viabilizar o desenvolvimento de memórias magnéticas ultrarrápidas para chips de computador - além de gastar pouca energia, elas mantêm os dados mesmo na falta de energia. Componentes spintrônicos são alternativas atraentes às memórias de computador convencionais - a família das RAMs -, mas têm ficado restritos aos discos de backup por suas velocidades relativamente lentas, já que dependem de memórias magnéticas, que demoram mais para serem manipuladas do que as elétricas. Kaushalya Jhuria e seus colegas demonstraram agora uma técnica que usa pulsos elétricos extremamente curtos - 6 picossegundos de duração - para alternar a magnetização de um filme fino em um dispositivo magnético com grande eficiência energética. Um picossegundo equivalente a um trilionésimo de segundo, o que coloca as memórias magnéticas na mesma casa com que é medida a velocidade das memórias RAM atuais. Memória spintrônica Nas memórias convencionais, os 0s e 1s dos dados binários são armazenados como os estados "ligado" ou "desligado" de transistores de silício individuais. Nas memórias magnéticas, essa mesma informação é armazenada como polaridades opostas da magnetização, que geralmente são consideradas como os estados "para cima" ou "para baixo". Componentes spintrônicos de última geração são feitos com componentes que apresentam um efeito conhecido como torque spin-órbita. Nesses componentes, uma pequena área de um filme magnético (um bit magnético) é depositada sobre um fio metálico. Uma corrente fluindo através do fio gera um fluxo de elétrons com um momento magnético, também chamado de spin. Isso, por sua vez, exerce um torque magnético - chamado de torque spin-órbita - no bit magnética. E o torque spin-órbita pode então mudar a polaridade do bit. Componentes de última geração que funcionam com base nesse princípio exigem pulsos de corrente de pelo menos 1 nanossegundo para gravar ou apagar o bit magnético, enquanto os transistores nas memórias RAM de última geração alternam em apenas 1 a 2 picossegundos (1 nanossegundo equivale a 1000 picossegundos). A equipe conseguiu chavear sua memória spintrônica em 6 picossegundos, o que a torna vantajosa para muitas aplicações, considerando que ela consome menos energia e é não-volátil. "A alta eficiência energética deste novo processo de comutação magnética ultrarrápida foi uma grande e muito bem-vinda surpresa," disse o professor Jeffrey Bokor, da Universidade de Berkeley. "Esse dispositivo spintrônico de alta velocidade e baixo consumo de energia pode potencialmente enfrentar as limitações de desempenho dos sistemas de memória de nível de processador atuais e também pode ser usado para aplicações lógicas." Bibliografia: Artigo: Spin-orbit torque switching of a ferromagnet with picosecond electrical pulses Autores: Kaushalya Jhuria, Julius Hohlfeld, Akshay Pattabi, Elodie Martin, Aldo Ygnacio Arriola Córdova, Xinping Shi, Roberto Lo Conte, Sebastien Petit-Watelot, Juan Carlos Rojas-Sanchez, Gregory Malinowski, Stéphane Mangin, Aristide Lemaître, Michel Hehn, Jeffrey Bokor, Richard B. Wilson, Jon Gorchon Revista: Nature Electronics DOI: 10.1038/s41928-020-00488-3 Fonte: Site Inovação Tecnológica https://www.inovacaotecnologica.com.br
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